近日,美國麻省理工學院和斯坦福大學的研究人員在美國《國家科學院學報》上發表文章,公布了一種新研發的自充電電池。這種電池,可把工廠廢熱和地熱等能量轉化為電能,這種電池將來能在沒有電網的偏遠地區使用。
該成果由美國工程院院士、麻省理工學院教授陳剛和斯坦福大學教授崔屹共同領導并合作完成。研究論文第一作者、麻省理工學院的楊遠博士告訴記者,普通電池通過外加電源充電,但他們研發的新電池通過利用“熱再生電化學循環”中溫度與電池電壓的關系,把熱能轉化為電能,通俗地說,這種電池通過溫度改變而進行充電。
在論文實驗驗證的例子中,這種電池在使用時,先要在20攝氏度的室溫下放電,然后將電池加熱到60攝氏度,加熱過程相當于給電池充電。該電池特殊之處在于,此時需維持在60攝氏度,電池才能繼續放電。放完電后降溫充電,回到20攝氏度室溫后又可以再次使用。
楊遠指出,制造電池兩個電極的材料都很便宜,分別是藍色染料普魯士藍以及鐵氰化鉀和亞鐵氰化鉀。雖然氰化鉀是劇毒,但和鐵結合在一起后就很穩定,毒性很低。這種電池可在100攝氏度的熱源環境中使用,包括工廠廢熱、地熱和陽光引起的溫度變化等,其轉化效率為1%至2%,接近于同樣溫度范圍內熱電材料的轉化效率。
對于這種電池的應用,楊遠認為,可能主要還是廢熱回收或收集環境中的熱能,比如用于沙漠、熱帶雨林等沒有電網的偏遠地區。同時他也強調,熱能充電電池技術目前還處于研發階段,距離實際應用還有很長的路要走。