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中國新聞網:南科大研發出可發電“果凍”
發布時間:2020-05-08 00:46

果凍是小朋友們喜愛吃的甜點,但南方科技大學(簡稱:南科大)材料科學與工程系副教授劉瑋書課題組研究人員,運用最新原創性研究,做出了一個可以發電的果凍”—以離子為能量載體的新型室溫熱電材料,這將為物聯網體系中傳感器及電子設備實現所需電能自供給提供了一種選擇。

南科大方面51日介紹說,該研究成果近日發表在頂級期刊《科學》上。

“果凍”主要物質是從動物骨頭中提取出來的高分子物質明膠,不僅可以作為餐桌上的美食,也是重要的工業原料。劉瑋書課題組在“果凍”中找到靈感,研發出了以離子為能量載體的新型室溫熱電材料,通過離子的擴散熵與氧化還原電對反應熵的協同效應,在準固態離子凝膠中實現了高達17mV/K的巨熱電勢效應。

據介紹,熱電轉換材料可以實現熱能與電能之間的直接相互轉換,可為物聯網體系中的小型傳感器或電子設備提供可持續工作的電能。目前,基于傳統電子型的熱電轉換材料(e-TE)在室溫環境下捕獲的能量可以達到毫瓦級的輸出功率,但是受半導體電聲輸運行為的限制,優化的熱電勢約在200μV/K左右。

研究人員對準固態離子型熱電轉換器件提出了一種新的準連續熱充電/放電工作模式,可以使器件循環運行100圈,實現5小時的工作時長。該工作以離子為能量載體實現熱到電的轉換,為物聯網體系中傳感器及電子設備實現所需電能自供給提供了一種選擇。

該工作理論方面的突破得到了美國國家工程院院士、麻省理工學院教授陳剛課題組的重要支持,也得到SUSTech-MIT機械工程教育與研究中心,廣創團隊項目和騰訊公益基金會科學探索獎項目的支持。

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