Химики разработали термогальванический элемент на основе гидрогеля

N+1Наука

Термогальванический элемент из гидрогеля преобразовал нагрев аккумулятора в электричество

Артем Моськин

Jun Chen et al. / Nano Letters, 2020

Химики разработали термогальванический элемент на основе гидрогеля, который способен эффективно охлаждать аккумулятор за счет испарения воды и преобразовывать часть энергии в электричество. С помощью такого гидрогеля ученые смогли понизить температуру литий-ионного аккумулятора на 20 градусов Цельсия и выработать пять милливатт полезной мощности. Статья опубликована в журнале Nano Letters.

Электрические и энергетические устройства, как солнечные элементы, диоды и микропроцессоры, выделяют большое количество тепла в процессе своей работы. Это тепло требуется отводить от источника, чтобы избежать локального перегрева, который снизит эффективность работы устройства и срок его эксплуатации. Ученые пытаются решить проблему сочетания отвода лишнего тепла и преобразования этого тепла в полезную работу. Традиционные подходы к утилизации тепла — термоэлектрические модули — добавляют лишнее тепловое сопротивление, которое препятствует рассеянию тепла и увеличивает температуру внутри устройства. А для эффективных теплоотводов нужны энергозатратные вентиляторы и насосы. На сегодняшний момент эти конфликтующие процессы не могут быть достигнуты.

В последние годы ученые разработали термогальванические элементы в качестве эффективных дешевых утилизаторов тепла. Они состоят из двух инертных электродов и раствора электролита между ними. За преобразование энергии отвечает ионная миграция в растворе и изменение энтропии в зависимости от температуры при переходе электрона между окислительно-восстановительной парой и электродами. В отличие от термоэлектрических, в термогальванических элементах растворитель нужен только для поддержки ионного транспорта и окислительно-восстановительной реакции, а потому может быть удален из электролита без ухудшения эффективности термоэлектрических процессов. На основании этого растворителя можно сделать дополнительный термодинамический цикл, например, в водных электролитах вода может испаряться, унося с собой избыток тепла, и конденсироваться, восстанавливая свое изначальное состояние.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Россия закрепощенная Россия закрепощенная

Экономика крепостного права глазами Тургенева

N+1
8 полезных углеводов, которые не навредят фигуре 8 полезных углеводов, которые не навредят фигуре

Если вы хотите сохранить здоровье и красивую фигуру, вам необходимы углеводы

Cosmopolitan
Ингибитор тирозинкиназы помог при хронической крапивнице в третьей фазе испытаний Ингибитор тирозинкиназы помог при хронической крапивнице в третьей фазе испытаний

Ученые сообщили об успехе испытаний ремибрутиниба при хронической крапивнице

N+1
Дрон над сайгаками. Как в России пытаются подсчитать степных антилоп беспилотниками Дрон над сайгаками. Как в России пытаются подсчитать степных антилоп беспилотниками

Экологи пытаются решить старые задачи с помощью беспилотных аппаратов

СНОБ
Ученые говорят, что наши мышцы стареют не так быстро, как нам кажется Ученые говорят, что наши мышцы стареют не так быстро, как нам кажется

У пожилых людей мышечные повреждения после спортивных нагрузок не так серьезны

ТехИнсайдер
Спутник помог обнаружить крупную утечку метана из Пермского бассейна Спутник помог обнаружить крупную утечку метана из Пермского бассейна

Sentinel-5 Precursor установил повышение концентрации метана

N+1
Займитесь уборкой, пока у вас есть на это время Займитесь уборкой, пока у вас есть на это время

Неплохо вспомнить, где лежат моющие средства и швабра, и пустить их в ход

GQ
4 лихих подразделения спецназа в мире 4 лихих подразделения спецназа в мире

Добро пожаловать в элиту мирового полицейского спецназа!

Maxim
Ты мой сладкий! Ты мой сладкий!

Как не ошибиться при покупке легкого и воздушного ванильного зефира

Лиза
6 главных мифов об алкоголе 6 главных мифов об алкоголе

Где находится грань между алкоголизмом и желанием выпить после напряженного дня?

Популярная механика
«Я не хочу превращаться в старого брюзгу» «Я не хочу превращаться в старого брюзгу»

Евгений Маргулис о современных трендах и о том, как не стареть душой

OK!
«Это иллюзия, что доставка может спасти»: почему рестораны в кризис полностью останавливают работу «Это иллюзия, что доставка может спасти»: почему рестораны в кризис полностью останавливают работу

Владельцы ресторанов и других заведений рассказали, как переживают «заморозку»

VC.RU
Прыщи — нехватка витамина А и другие бьюти-проблемы из-за дефицита элементов Прыщи — нехватка витамина А и другие бьюти-проблемы из-за дефицита элементов

За показателями каких витаминов стоит следить и какие продукты добавить в рацион

Cosmopolitan
Он того стоит! Он того стоит!

Рассказываем, почему Цюрих представляет интерес не только для финансовых воротил

Cosmopolitan
Диоксид серы проявил полиаморфизм под давлением Диоксид серы проявил полиаморфизм под давлением

Диоксид серы способен существовать в нескольких различных аморфных состояниях

N+1
Технологии армрестлинга: правила, приемы, тактика Технологии армрестлинга: правила, приемы, тактика

Армрестлинг — идеальное сражение для небольшого помещения

Популярная механика
Запас прочности: как женщины в малом бизнесе переживают «вирусный» кризис Запас прочности: как женщины в малом бизнесе переживают «вирусный» кризис

Предпринимательницы о том, как сейчас обстоят дела и к чему они готовятся

Forbes
В Москве госклиники отказываются делать аборты. Почему это происходит В Москве госклиники отказываются делать аборты. Почему это происходит

Московские государственные больницы отказывают женщинам в абортах

СНОБ
Наследницей якобы заболевшего Ким Чен Ына называют его сестру Ким Ё Чжон. Что о ней известно Наследницей якобы заболевшего Ким Чен Ына называют его сестру Ким Ё Чжон. Что о ней известно

В случае кончины Ким Чен Ына власть перейдет к его младшей сестре

Maxim
Система безопасности Система безопасности

Почему мы все так по-разному ведем себя во время пандемии?

Лиза
«Мы закрыли все кинотеатры за полдня». Интервью с главой «Москино» Светланой Максимченко «Мы закрыли все кинотеатры за полдня». Интервью с главой «Москино» Светланой Максимченко

Режим самоизоляции стал причиной закрытия столичных кинотеатров

СНОБ
Работа по удаленке Работа по удаленке

Мы собрали самые актуальные вопросы про удаление волос в 2020 году

Glamour
Властелин земли: самый тяжелый бульдозер Властелин земли: самый тяжелый бульдозер

"Четра" Т40 — самый тяжелый, серийно выпускаемый в России, гусеничный трактор

Популярная механика
Испанские дельфины стали чаще болеть язвой желудка из-за червей-паразитов Испанские дельфины стали чаще болеть язвой желудка из-за червей-паразитов

Число случаев открытой язвы желудка у дельфинов заметно выросло

N+1
Конец романтики: что придет на смену браку и моногамии Конец романтики: что придет на смену браку и моногамии

За первые месяцы эпидемии в Китае зафиксировано рекордное количество разводов

Forbes
Антипрививочники преувеличили последствия катастроф и болезней Антипрививочники преувеличили последствия катастроф и болезней

Противники вакцинации склонны преувеличивать последствия негативных событий

N+1
Виктория Маслова: «Судьба мудрее нас» Виктория Маслова: «Судьба мудрее нас»

Интервью с актрисой Викторией Масловой

Караван историй
Жидкие патчи и «туры со смыслом»: на чем блогеры зарабатывают миллионы Жидкие патчи и «туры со смыслом»: на чем блогеры зарабатывают миллионы

На чем Instagram-блогеры делают свои состояния. Спойлер: не на Instagram

РБК
8 ранних симптомов рака груди, которым часто не придают значения 8 ранних симптомов рака груди, которым часто не придают значения

Эти симптомы важно знать каждой, чтобы вовремя обнаружить рак молочной железы

Cosmopolitan
10 фактов о первом фильме бондианы «Доктор Ноу» 10 фактов о первом фильме бондианы «Доктор Ноу»

«Доктор Ноу» — недорогой шпионский триллер, который внезапно порвал все шаблоны

Maxim
Открыть в приложении