高功率密度热电化学电池基于Ni/NiO纳米结构微球电极与性电解质
Denis Artyukhov1,2, Nikolay Kiselev3,4, Elena Boychenko3,4,5
1Department of Power and Electrical Engineering, Yuri Gagarin State Technical University of Saratov, 77 Polytecnicheskaya Street, 410054 Saratov, Russia.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|August 26, 2023
概括
本研究探讨了用于废热采集的热电化学电池 (TEC). 在Ni/NiO电极中优化KOH电解质度显著提高了功率密度和降低了电阻,为实际应用铺平了道路.
科学领域:
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
- 电化学 电化学 电化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 热电化学电池 (TEC) 为低档废热采集提供了潜力,但在成本和效率方面面临挑战.
- 高的Seebeck系数对于有效的热收获至关重要,特别是对于像捕获人体热量这样的应用.
研究的目的:
- 通过使用空心纳米结构的Ni/NiO微球电极,研究KOH电解质度与TEC中假设的Seebeck系数之间的关系.
- 描述这些TEC的电化学性能和化学成分.
主要方法:
- 使用空洞纳米结构的Ni/NiO微球电极制造TEC.
- KOH电解质度的系统变化.
- 电化学阻抗光谱 (EIS) 分析电荷转移电阻和电容性行为.
- 测量功率密度和评估电极化学.
主要成果:
- 这样一来,可以制造出具有功率密度为1.72 W·m-2的热电化学电池.
- 增加KOH电解质度导致电荷转移电阻显著下降,从3.5 Ω降至0.52 Ω.
- 由于扩散效应,电解质度升高会降低电容性行为.
结论:
- 优化KOH电解质度对于提高基于Ni/NiO的TEC的性能至关重要.
- 开发的TEC证明了高效低等级废热能转换的潜力.
- 对电极化学和近电极空间相互作用的进一步研究可以导致更有效的热收集技术.
