移動(dòng)端


當(dāng)前位置：興旺寶>資訊首頁(yè)> 技術(shù)前沿

節(jié)能增效！科學(xué)家構(gòu)建了熱傳導(dǎo)增強(qiáng)型柔性水伏發(fā)電系統(tǒng)

2022-05-18 14:34:29來源：蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所 閱讀量：117 評(píng)論

分享：

導(dǎo)讀：近年來，利用蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)水流經(jīng)過功能化納米通道，在固-液界面相互作用下，將環(huán)境熱能轉(zhuǎn)化為電能的水伏效應(yīng)是新興的綠色環(huán)境能源捕獲技術(shù)。

　　近年來，利用蒸發(fā)驅(qū)動(dòng)水流經(jīng)過功能化納米通道，在固-液界面相互作用下，將環(huán)境熱能轉(zhuǎn)化為電能的水伏效應(yīng)是新興的綠色環(huán)境能源捕獲技術(shù)。
 
　　由于蒸發(fā)的自發(fā)性和地理環(huán)境約束小等特性，水伏發(fā)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間、持續(xù)的產(chǎn)能，在用于自驅(qū)動(dòng)傳感、可穿戴電子器件能源供給等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，水伏發(fā)電器件研究多聚焦于通過納米結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或表面功能化處理來提升產(chǎn)電性能，而環(huán)境中緩慢的水分子蒸發(fā)速度(驅(qū)動(dòng)力小)是限制水伏器件產(chǎn)電效率的瓶頸。
 
　　中國(guó)科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員張珽團(tuán)隊(duì)在前期濕氣驅(qū)動(dòng)的自供能柔性可穿戴傳感系統(tǒng)(Nano letters, 2019,19,5544-5552)、用于柔性傳感器件能源供給的水伏發(fā)電機(jī)(Nano Energy, 2020,72,104663)以及可利用汗液發(fā)電的水伏發(fā)電機(jī)(Nano Energy, 2021, 85, 105970)等工作的基礎(chǔ)上，將柔性離子熱電(i-TE)明膠材料與多孔Al2O3水伏發(fā)電機(jī)結(jié)合，利用它們的協(xié)同作用構(gòu)建了熱傳導(dǎo)增強(qiáng)型柔性水伏發(fā)電系統(tǒng)。
 
　　該系統(tǒng)中，i-TE材料可有效改善水伏發(fā)電機(jī)與環(huán)境之間的熱傳導(dǎo)。同時(shí)，水蒸發(fā)消耗熱量提供了可靠的溫度梯度，為熱電模塊提供穩(wěn)定的溫差用于產(chǎn)能。此外，該系統(tǒng)可以利用光熱轉(zhuǎn)換提升水伏發(fā)電機(jī)的溫度，將輸出電壓提升至6.4V。
 
　　該研究從熱能捕獲和能量傳導(dǎo)的角度，為打破環(huán)境桎梏提升水伏發(fā)電機(jī)性能以及設(shè)計(jì)柔性可穿戴自供能系統(tǒng)提供了新策略。相關(guān)研究成果以Enhancing hydrovoltaic power generation through heat conduction effects為題，發(fā)表在《自然-通訊》(Nature Communications)上。研究工作得到國(guó)家自然科學(xué)基金國(guó)家杰出青年科學(xué)基金項(xiàng)目/面上項(xiàng)目與國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃等的支持。新加坡南洋理工大學(xué)科研人員參與研究。
 


圖1.熱傳導(dǎo)增強(qiáng)型柔性水伏發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)和機(jī)理示意圖
 


圖2.基于多孔d-Al2O3柔性水伏模塊的產(chǎn)電性能
 


圖3.基于i-TE離子明膠的柔性熱電模塊的組成及產(chǎn)電性能
 


圖4.熱傳導(dǎo)增強(qiáng)型柔性水伏發(fā)電機(jī)性能驗(yàn)證
 


圖5.熱傳導(dǎo)增強(qiáng)型柔性水伏發(fā)電機(jī)用于可穿戴傳感器件能源供給
 

版權(quán)與免責(zé)聲明：1.凡本網(wǎng)注明“來源：興旺寶裝備總站”的所有作品，均為浙江興旺寶明通網(wǎng)絡(luò)有限公司-興旺寶合法擁有版權(quán)或有權(quán)使用的作品，未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用上述作品。已經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)使用作品的，應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使用，并注明“來源：興旺寶裝備總站”。違反上述聲明者，本網(wǎng)將追究其相關(guān)法律責(zé)任。 2.本網(wǎng)轉(zhuǎn)載并注明自其它來源（非興旺寶裝備總站）的作品，目的在于傳遞更多信息，并不代表本網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)或和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)，不承擔(dān)此類作品侵權(quán)行為的直接責(zé)任及連帶責(zé)任。其他媒體、網(wǎng)站或個(gè)人從本網(wǎng)轉(zhuǎn)載時(shí)，必須保留本網(wǎng)注明的作品第一來源，并自負(fù)版權(quán)等法律責(zé)任。 3.如涉及作品內(nèi)容、版權(quán)等問題，請(qǐng)?jiān)谧髌钒l(fā)表之日起一周內(nèi)與本網(wǎng)聯(lián)系，否則視為放棄相關(guān)權(quán)利。
我來評(píng)論

昵稱 驗(yàn)證碼

文明上網(wǎng)，理性發(fā)言。（您還可以輸入200個(gè)字符)

所有評(píng)論僅代表網(wǎng)友意見，與本站立場(chǎng)無關(guān)

    相關(guān)新聞

    • 國(guó)內(nèi)首個(gè)深部礦井水能發(fā)電系統(tǒng)成功投入運(yùn)行

      為探索開發(fā)新能源，同時(shí)實(shí)現(xiàn)井下主供水管道卸載減壓，減少水流對(duì)管道的磨損和對(duì)供水閥門的沖擊，大紅山礦業(yè)公司成立深井綠色水能發(fā)電項(xiàng)目小組對(duì)項(xiàng)目展開了研究。
      2023-09-13 14:15:18    138
      水能發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電系統(tǒng)

    • 《分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)理規(guī)范》7月1日起實(shí)施

      根據(jù)《團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理規(guī)定》和《廣東省設(shè)備監(jiān)理協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)管理辦法》的相關(guān)規(guī)定，現(xiàn)批準(zhǔn)發(fā)布《分布式光伏發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)理規(guī)范》T/GAPEC 016—2022團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)(以下簡(jiǎn)稱“本標(biāo)準(zhǔn)”)。本標(biāo)準(zhǔn)于2022年6月1日發(fā)布，自2022年7月1日起實(shí)施，現(xiàn)予以公告。
      2022-06-02 13:54:30    162
      發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)理規(guī)范