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

Яндекс разработал языковую модель для генерации текстов Яндекс разработал языковую модель для генерации текстов

«Зелибоба» — генератор текстов от Яндекса

N+1
Роскошный мужчина с повязкой на глазу: как возник один из самых успешных рекламных образов в мужской моде XX века Роскошный мужчина с повязкой на глазу: как возник один из самых успешных рекламных образов в мужской моде XX века

Одна из самых громких рекламных кампаний мужской моды XX века

Esquire
Можно ли найти жизнь на Венере и как это будет сделано Можно ли найти жизнь на Венере и как это будет сделано

Комплекс исследований, способный раскрыть историю Венеры

Популярная механика
Вечный двигатель: чем советский внедорожник покорил весь мир Вечный двигатель: чем советский внедорожник покорил весь мир

Чем так уникален и интересен советский внедорожник из 1970-х

Популярная механика
«Запрещаю себе хотеть»: зачем люди отказываются от секса, вкусной еды и других радостей «Запрещаю себе хотеть»: зачем люди отказываются от секса, вкусной еды и других радостей

К чему приводит аскетизм от своих радостей?

Psychologies
20 способов остаться нормальным человеком 20 способов остаться нормальным человеком

Адекватность — самое стремительно исчезающее свойство современного мужчины

GQ
Строганина по-немецки Строганина по-немецки

В Германии любят тартар из сырого мяса

Вокруг света
«В день я произношу всего 5 предложений»: как проводят карантин люди, застрявшие на лодках в море «В день я произношу всего 5 предложений»: как проводят карантин люди, застрявшие на лодках в море

Из-за пандемии люди застревают не только в квартирах и домах, но и на лодках

Forbes
Три крутые функции дейтинг-приложений, которыми пора начать пользоваться Три крутые функции дейтинг-приложений, которыми пора начать пользоваться

Новый уровень онлайн-знакомств!

Playboy
Собянин прекратил работу большинства организаций и ввел пропуска в Москве Собянин прекратил работу большинства организаций и ввел пропуска в Москве

Сергей Собянин объявил о приостановке работы большинства организаций в Москве

Forbes
Стряхнуть лапшу Стряхнуть лапшу

Что правда, а что ложь в мифах о лапше быстрого приготовления?

Лиза
25 лучших первоапрельских розыгрышей в истории 25 лучших первоапрельских розыгрышей в истории

Единичные примеры крупных обманов на 1 апреля, в которые поверили

Maxim
Горбатые киты кормят детенышей молоком: редкое видео Горбатые киты кормят детенышей молоком: редкое видео

Удалось запечатлеть процесс вскармливания детенышей горбатого кита

National Geographic
Из чего построили первый «Бэтмобиль» Из чего построили первый «Бэтмобиль»

Бэтмен и его автомобиль неразделимы с самого первого комикса

Maxim
SOS: останови потери SOS: останови потери

Что делать, если каждый день ты обнаруживаешь на расческе все больше волос

Лиза
Дети стали старше Дети стали старше

Принцесса Диснея Зендая повзрослела и сыграла в модном сериале о наркоманке

Tatler
Здоровая спина Здоровая спина

Эти упражнения помогут укрепить мышцы спины и позвоночник

Домашний Очаг
Ледяные глыбы с небес: обнаружены, возможно, крупнейшие градины за всю историю наблюдений Ледяные глыбы с небес: обнаружены, возможно, крупнейшие градины за всю историю наблюдений

Осколки града, выпавшего в 2018 году, могут быть самыми большими чем когда-либо

National Geographic
Напрасные клятвы: почему новая сделка ОПЕК+ не сбалансирует рынок Напрасные клятвы: почему новая сделка ОПЕК+ не сбалансирует рынок

Даже сверхусилия сегодня вряд ли приведут к балансировке рынка

Forbes
Холодный ветер согреет города Холодный ветер согреет города

В России разработали установку для превращения энергии ветра в тепло

Эксперт
«Мы лишились 100% прибыли от концертов»: лидер группы Little Big о том, как изменится музыкальный бизнес после пандемии «Мы лишились 100% прибыли от концертов»: лидер группы Little Big о том, как изменится музыкальный бизнес после пандемии

Эпидемия серьезно подпортила планы группе Little Big

Forbes
Мира, труд, май Мира, труд, май

Как Мирослава Дума с единомышленниками создали модный бренд будущего

Vogue
14 киноляпов из голливудских блокбастеров 14 киноляпов из голливудских блокбастеров

Ляпы в известных голливудских фильмах

Maxim
Кто такой Джо Экзотик и почему все о нем говорят Кто такой Джо Экзотик и почему все о нем говорят

Герой, которого мы заслужили на карантине

GQ
Кажется, в Европе скоро появится еще один футбольный топ-клуб Кажется, в Европе скоро появится еще один футбольный топ-клуб

Как нефтяные гиганты с Ближнего Востока влияют на европейский футбол

GQ
«Яндекс» собрал фотоархив «Рунет в лицах» — с Воложем, Носиком, Касперским, Гришиным и другими «Яндекс» собрал фотоархив «Рунет в лицах» — с Воложем, Носиком, Касперским, Гришиным и другими

Подборка архивных фотографий людей русскоязычного интернета из 1990-х и 2000-х

VC.RU
«Копейке» — 50 лет. Вспоминаем все версии легендарного седана «Копейке» — 50 лет. Вспоминаем все версии легендарного седана

Версии «Копейки», о которых мечтал каждый советский гражданин

РБК
Комета ATLAS начала разваливаться при приближении к Солнцу Комета ATLAS начала разваливаться при приближении к Солнцу

Ярчайшая комета последних лет разрушается

National Geographic
Александр Малой: «Даже если я не буду получать за это деньги, я буду выступать — и, может, даже умру на сцене» Александр Малой: «Даже если я не буду получать за это деньги, я буду выступать — и, может, даже умру на сцене»

Александр Малой о том, с какой стати считает стендаперов лучшими людьми на земле

Esquire
В сердце города В сердце города

Роскошный пентхаус с открытой террасой и хаммамом на крыше

SALON-Interior
Открыть в приложении