筑波大學跨學科材料科學中心 Hiroshi Moritomo 教授的一個研究小組發現,一種低成本的電池材料,一種鈷-脈衝藍類似物(LixCo [Fe (CN) 6] y),具有很大的熱電動勢在室溫下。該熱電動勢超過2毫伏/度的碲化鉍(Bi3Te1),它是主要的半導體熱電發電材料,大至0.2至0.2毫伏。

 將熱能轉化為電能的熱力發電技術,如工業廢熱的再利用、利用建築物表面的太陽能熱發電、利用體溫的移動發電等,正受到關注。

 迄今為止,課題組已提出用高熱電動勢的材料替代鋰離子二次電池中的正負極材料,以實現低成本的火力發電。本研究採用碳酸亞乙酯/碳酸二乙酯溶液構建鋰離子二次電池,正極為鈷-脈衝藍模擬薄膜,負極為金屬鋰,電解液為1MLiClO4。調查了關係。

 結果,觀察到電動勢與溫度成比例變化,並且通過控制鈷-脈衝藍類似物中的鋰濃度和鐵濃度,熱電動勢正負變化。由於這種正負變化可以通過考慮材料熱膨脹係數的點電荷模型定量再現,因此可以解釋說,熱膨脹係數決定了熱電動勢的大小。

 根據這項研究,鈷 Pulchamp blue 類似物作為熱電發電材料的潛力已得到明確,該公司旨在開發一種顯示出更大熱電動勢的材料並實現低成本的熱電發電元件。

論文信息:[AIP Advance] LixCo 中溫度對氧化還原電壓的影響 [Fe (CN) 6] y

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