В лаборатории органической электроники Линчёпингского университета (Швеция) разработали ионистор, который сверхэффективно преобразует тепло в электричество. Он может заряжаться от Солнца или собирать тепловую энергию с других источников, например, от какого-нибудь производственного процесса.Ионистор не содержит дорогих или вредных материалов в сколько-либо значимых количествах и полностью подходит для изготовления в промышленных масштабах на существующих производственных линиях. Изобретатели надеются, что новый тип термоэлектрических приборов найдёт широкое применение, так что мы не станем больше бесцельно рассеивать тепло в атмосферу.
Ионистор — конденсатор с органическим или неорганическим электролитом, обкладками в котором служит двойной электрический слой на границе раздела электролита и электрода. Толщина двойного электрического слоя крайне мала, а площадь пористых материалов обкладок очень велика, так что запасённая энергия выше по сравнению с обычными конденсаторами.
При создании нового ионистора учёные использовали термодинамический эффект (эффект Соре) — возникновение напряжения между контактами с разной температурой.
Много лет в лаборатории экспериментировали с разными видами электролитов из ионов и токопроводящих полимеров. Положительно заряженные ионы маленькие и быстрые, а отрицательно заряженные молекулы полимеров относительно громоздкие и тяжёлые. При возникновении разности температур катионы движутся к холодному электроду быстро, а анионы остаются на месте. Заряд накапливается в слое из углеродных нанотрубок.
Исследователям удалось подобрать электролит в тысячи раз эффективнее всех существующих ионисторов на термоэлектрическом эффекте. Электролит сделан на основе полиэтиленгликоля (PEO) с добавкой NaOH (C(NaOH)=0,75mM). Один электрод ионистора изготовлен из золота, второй — из углеродных нанотрубок.
Авторы изобретения признаются, что сами не понимают, почему их термоэлектрический ионистор в 2500 раз эффективнее всех существующих.
Научная работа "Ionic Thermoelectric Supercapacitor" опубликована в журнале Energy & Environmental Science (pdf).
Комментарии (9)
ekifox
15.03.2016 16:09Может, кто-то расскажет, почему их устройство в 2500 раз лучше нынешних, если они сами не знают?)
Alexeyslav
15.03.2016 16:28+1Случайно получилось. Измерить характеристики это одно, а вот объяснить ПОЧЕМУ ТАК это совсем другое дело.
amarao
NaOH — крайне коррозийная субстанция, используется для прочистки труб. При соприкосновении со слизистыми вызывает "обмыливание" и химический ожог.
Один электрод ионистора изготовлен из золота. По последним новостям, оказывается, золото — ценный металл.
Таким образом, утверждение "Ионистор не содержит дорогих или вредных материалов" — ложно.
Alexeyslav
Золото, однако, не самый из дорогих металлов. К тому же, сусальное золото к примеру не такое уж дорогое. Его там по массе всего-то надо… если бы такой ионистор требовал десяток грамм золота, тогда его можно было бы назвать дорогим.
APLe
…, а NaOH содержится в обычных щелочных батарейках и жидкости для прочистки труб.
Zzzuhell
Пусть афтар поправит формулировку: "Один ионистор не содержит дорогих или вредных материалов в сколь-нибудь значимых количествах" и дело с концом...
vkupriyanov
необдуманный комментарий. На самом деле так:
указанная в статье концентрация щелочи 0,00075 моль на литр
электроды благородных металлов обычно не изготавливают цельными а только покрытия. Типичный пример платиновые или ОРТА электроды в хлорной промышленности