Summary
Lavkvalitet varme er rikelig, men effektiv utvinning er fortsatt en stor utfordring. Vi rapporterer en asymmetrisk termoelektrokjemisk celle ved hjelp av grafenoksid som katode og polyanilin som en anode med KCl som elektrolytt. Denne cellen fungerer under isothermal oppvarming, viser en høy varme-til-elektrisitet konvertering effektivitet i lavtemperatur regioner.
Abstract
Lavverdig varme er rikelig tilgjengelig i miljøet som spillvarme. Effektiv konvertering av lavverdig varme til elektrisitet er svært vanskelig. Vi utviklet en asymmetrisk termoelektrokjemisk celle (aTEC) for varme-til-elektrisitet konvertering under isothermal drift i lading og lossing prosesser uten å utnytte termisk gradient eller termisk syklus. ATEC består av en grafenoksid (GO) katode, en polyanilin (PANI) anode, og 1M KCl som elektrolytt. Cellen genererer en spenning på grunn av pseudokapasitiv reaksjon av GO når oppvarming fra romtemperatur (RT) til en høy temperatur (TH, ~ 40-90 ° C), og deretter strøm er suksessivt produsert ved oksiderende PANI når en ekstern elektrisk belastning er koblet til. ATEC demonstrerer en bemerkelsesverdig temperaturkoeffisient på 4,1 mV /K og en høy varme-til-elektrisitet konverteringeffektivitet på 3,32%, arbeider på en TH = 70 ° C med en Carnot effektivitet på 25,3%, avduket en ny lovende termoelektrokjemisk teknologi for lavverdig varmegjenvinning.
Introduction
Allestedsnærværende lavverdig varmeenergi (<100 °C) kan resirkuleres og omdannes til elektrisitet1,2 men er i stedet bortkastet. Dessverre er varmegjenvinning fortsatt en stor utfordring, fordi konvertering av lavverdig varme til elektrisitet er vanligvis ineffektiv på grunn av den lave temperaturdifferensialen og den fordelte naturen til varmekildene3. Intensiv forskning har blitt utført i SOLID-state termoelektriske (TE) materialer og enheter for de siste tiårene, men den skalerbare anvendelsen av TE-enheter i et lavverdig varmeregime er begrenset av lav energikonverteringseffektivitet(ηE) av <2%4.
Alternative tilnærminger basert på effekten av temperatur på elektrokjemiske celler har blitt foreslått som en løsning på dette problemet, fordi ionisk Seebeck koeffisient (α) av termoelektrokjemiske celler (TECer) er mye høyere enn for TE-halvledere5,6. Thermogalvaiske celler (TGC) bruker redox aktive elektrolytter klemt mellom to identiske elektroder for å generere en spenning over cellen når en termisk gradient påføres. Den vanlige vandigfe (CN)63-/Fe(CN)64- elektrolytt i TGCer ble rapportert å ha en α på -1,4 mV/K og gi en ηE av <1%7,8,9,10,11. TGCs lider imidlertid ulempen med den dårlige ioniske ledningsevnen til væskeelektrolytten, som er rundt tre størrelsesordener mindre enn elektronisk ledningsevne i TE-materialer. Den elektriske ledningsevnen kan forbedres, men denne forbedringen er alltid ledsaget av en høyere varmeledningsevne, noe som fører til en lavere temperaturgradient. Derfor er ηE av TGCer iboende begrenset på grunn av avveiningen mellom væskeelektrolyttkondusatasjonen og temperaturbehovet for de ønskede redoksreaksjonene i hver side av elektroden.
En termisk regenerativ elektrokjemisk syklus (TREC)12,13,14 basert på et batterisystem ved hjelp av en solid kobber heksacyanoferrate (CuHCF) katode og en Cu / Cu+ anode ble nylig rapportert. TREC er konfigurert som en posecelle for å forbedre elektrolyttytelsen, som viser en α på −1,2 mV/K og når en høy ηE på 3,7 % (21 % avηcarnot) når den betjenes ved 60 °C og 10 °C. Likevel er en grense på TREC at ekstern elektrisitet er nødvendig ved starten av prosessen for å lade elektrodene i hver termisk syklus, noe som fører til kompliserte systemdesign14. En TREC uten denne begrensningen kan oppnås, men det lider av en dårlig konverteringeffektivitet på <1%13. TREC-systemet viser at et natrium-ion sekundært batteri (SIB)-type termocell bestående av to typer prøyssiske blå analoger (PBA) med forskjellige α-verdier kan høste spillvarme. Den termiske effektiviteten (η) øker proporsjonalt med ΔT. Videre når η 1,08%, 3,19% på ΔT = 30 K, 56 K separat. Den termiske syklbarheten forbedres ved hjelp av Ni-erstattet PBA15,16,17,18.
Alternativt bruker et termisk regenerativt ammoniakkbatteri (TRAB) kobberbaserte redox-par [Cu(NH3)42+/Cu og Cu(II)/Cu] som opererer med omvendt temperaturgradient ved å bytte temperaturen på elektrolytt som drives sammen med positive og negative elektroder, som produserer en ηE på 0,53 % (13 % av ηnotcarnot- Dette systemet er imidlertid konfigurert med to tanker fulle av flytende elektrolytt, noe som forårsaker svak oppvarming og kjøling. Ammoniakkstrømmen i systemet skaper også bekymringer for sikkerhet, lekkasje og stabilitet19,20,21.
Her presenterer vi en asymmetrisk termoelektrokjemisk celle (aTEC) for varme-til-elektrisitet konvertering som kan være termisk ladet og elektrisk utladet ved kontinuerlig isothermal oppvarming uten å opprettholde en temperaturgradient i en geometrisk konfigurasjon eller bytte temperaturer i en termisk syklus. ATEC bruker asymmetriske elektroder, inkludert en grafenoksid (GO) katode og en polyanilin (PANI) anode, og KCl som elektrolytt. Det er termisk ladet via den termo-pseudokapasitive effekten av GO og deretter utladet med oksidasjonsreaksjonen til PANI. Spesielt viser aTEC en høy α på 4,1 mV / K og oppnår en ηE på 3,32%, den høyeste noensinne oppnådd ved 70 ° C (25,3% av ηCarnot).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Utarbeidelse av grafenoksidelektroden
- Syntese av grafenoksid via den modifiserte Hummers metode
- Trinn 1.1.2 og 1.1.3 forekommer ved lav temperatur (<0 °C). Sirkulere isvann som strømmer gjennom det ytre laget av et dobbelt veggglassbeger plassert på en magnetisk rørefor å skape lave temperaturforhold for reaktantene inne.
- Bland 1 g natriumnitrat (NaNO3)med 100 ml svovelsyre (H2SO4, reagensgrad, 95-98%) ved sakte omrøring i begeret.
- Tilsett 1 g flake grafitt i svovelsyre og rør i 1 timer i det kalde badet. Tilsett 6 g kaliumpermanganat (KMnO4) gradvis til løsningen og rør blandingen i ytterligere 2 timer.
- Det neste trinnet i reaksjonen finner sted ved en midttemperatur (~ 35 °C). Bytt isvannet til 35 °C vann og fortsett oksidasjonen av grafitten ved å røre i 1/2 timer.
- Det siste trinnet i reaksjonen finner sted ved en TH (80-90 °C). Tilsett 46 ml deionisert vann (70 °C) i reaksjonstanken som faller for fall. Vær oppmerksom på at reaksjonen er sterk. Tilsett 140 ml DI-vann og 20 ml hydrogenperoksid (30 % H2O2) i reaksjonstanken som siste trinn i reaksjonen. Pass på at gylne partikler av GO vises som et resultat.
- Vask produktet grundig med fortynnet saltsyre (HCl) og DI-vann flere ganger til GO-suspensjonen når pH = 7.
- Frys den vasket GO-suspensjonen over natten og tørk den i en frysetørker til vannet fordamper helt.
- Fremstilling av grafenoksidelektroden
- Bland grafenoksid, karbon svart, og PVDF i et masseforhold på 75:15:10 og legg dem i en glassflaske. Drypp oppløsningsvæsken N-metyl-2-pyrrolidon (NMP) inn i den faste blandingen og sørg for at vektforholdet mellom løsemiddel og fast blanding er 4:1.
- Forbered pastaen ved å blande på 2000 o/min i 13 min og skummende i 1200 o/min i 2 min med en mikser.
- Pensle belegge pastaen på karbonpapir til pelsen er ~ 8-15 mg / cm2 og tørk den i 4 timer ved 40 °C.
2. Tilberedning av polyanilinelektroden (PANI)
- Forbered 1 wt% karboksymethyl cellulose (CMC) vandig løsning ved å oppløse CMC pulver i DI vann ved å røre i 10 h.
- Bland 50 mg leucoemeraldine-base PANI og 10 mg karbon svart i et beger. Tilsett 150 μL 1 wt% CMC-oppløsning i begeret og bland med magnetisk rørerør i 12 timer.
- Tilsett 6 μL 40% styren-butadien (SBR) løsning i blandingen og rør i ytterligere 15 min.
- Legg et stykke karbonpapir på legebladhengeren og slipp den blandede PANI-slammen i forkant av karbonpapiret.
- Bladbelegge slurry å produsere en film 400 μm tykk på karbonpapir. Tørk belegget i 4 timer ved 50 °C.
3. Montering av posecellen
- Skjær titanfolie i aproproatstørrelse og koble deretter hvert stykke til en nikkelfane med en 20 kHz ultralydspotsveisemaskin.
- Plasser den porøse hydrofile polypropylenbaserte separatoren mellom GO-elektroden og PANI-elektroden for å unngå kortslutninger. Hver elektrode er paret med en nåværende samler.
- Pakk elektrodene ved hjelp av aluminiumlaminert film. Forsegle sidene av aluminium laminert film med en kompakt vakuum sealer for 4 s. Sett temperaturen på toppen og bunnen tetting deler som 180 ° C og 160 ° C separat.
- Injiser 500 μL av 1 M KCl elektrolytt i posecellen og la det likestilles i 10 min.
- Utvid overflødig elektrolytt og forsegle den siste siden av posen cellen i en -80 kPa vakuumkammer.
4. Sette opp temperaturkontrollsystemet
- Stable posen celle mellom to termoelektriske moduler. Plasser termoelement på toppen og bunnen av cellen. Påfør termisk pasta på alle grensesnittene for å sikre god termisk kontakt.
MERK: Temperaturen styres med LabVIEW-kode. Temperaturer målt fra termoparene sammenlignes med innstillingstemperaturene, og utgangsspenningen bestemmes av forskjellen mellom sanntidstemperatur og innstillingstemperatur via en PID-kontroll. Spenningssignalene overføres til strømforsyningen og er koblet til termoelektrisk modul. Lukket sløyfekontroll garanterer en temperaturmålingsnøyaktighet innenfor ± 0,5 °C.
5. Elektrokjemisk karakterisering
- Utfør de elektrokjemiske testene av cellen ved hjelp av en potensat. Utfør den termiske ladingen i åpen kretsmodus mens du utfører den elektriske utladingsprosessen med konstant strøm.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
ATEC-posecellen ble konfigurert med asymmetriske elektroder bestående av en GO-katode, en PANI-anode og fylt med KCl-elektrolytten. Tykkelsen på posen celle vist i figur 1A er 1 mm, noe som letter isothermal forhold mellom de to elektrodene samt effektiv varmeledning. Skanningelektronmikroskopiet (SEM) bilder av GO-katoden og PANI-anoden belagt på karbonpapir er vist i figur 1B og figur 1C. Den porøse strukturen øker kontaktområdet mellom de aktive elektrodematerialene og elektrolytten, og optimaliserer dermed utladingsstrømmen og utgangseffekten.
Med de forskjellige arbeidsfunksjonene til asymmetriske elektroder ble det observert en innebygd spenning (ΔV0)på cellen under åpne kretsforhold ved RT (figur 2A1). Når aTEC ble oppvarmet fra RT til TH,utløste varme pseudokapasitive reaksjoner mellom funksjonelle grupper som inneholder oksygen (f.eks. C = O-bindinger) og protoner i elektrolytten ved GO-vandig grensesnitt, og dermed cellespenningen (Voc) økte som elektroner flyttet til overflaten av GO (Figur 2A2). Når en ekstern belastning ble koblet til, ble aTEC utladet under den potensielle differensialen mellom elektroder ved TH, hvor utslippskapasiteten hovedsakelig skyldtes oksidasjon av PANI-anoden og reduksjon av funksjonelle grupper (figur 2A3), som kan presenteres som
Reduksjon:
Oksidasjon:
Spenningen til aTEC under termisk lading og elektrisk utlading ved TH = 70 °C er vist i figur 2B. Det åpne kretspotensialet nådde 0,185 V da cellen ble oppvarmet fra RT til TH = 70 °C, hvor aTEC viste en høytemperaturkoeffisient (α =V/T, hvor V er elektrodespenningen og T er temperaturen) på 4,1 mV/K. Utladningen av aTEC ble utført under en konstant strøm på 0,1 mA. Den spesifikke gravimetriske kapasiteten til GO var 10,43 mAh/g mens PANI var 103,4 mAh/g. Varme-til-elektrisitet konvertering effektivitet aTEC kan beregnes som utgang elektrisk arbeid (W) delt på inngangs termisk energi, som kan uttrykkes som
Det elektriske arbeidet ble beregnet ut fra integrering av utlading av spenning over ladekapasiteten mens inngangstermisk energi besto av QH for oppvarming av cellen fra RT til TH og Qiso for varme absorbert under lossing ved TH. I ligningen er q utslippskapasiteten, ηHX er effektiviteten av varmegjenvinning, m er massen av de aktive materialene til elektroder og elektrolytt, Cp er den spesifikke varmen, ΔT er temperaturforskjellen mellom driftstemperaturen og RT, og ΔS er reaksjonen entropi endring. Basert på lossingen vist i figur 2Boppnådde vår aTEC en ηE på 3,32 % ved 70 °C, noe som tilsvarer 25,3 % av ηCarnot (13,1 %).
Den isothermal drift av aTEC tillater bruk i mange ulike scenarier. ATEC kan lades med en varm gryte med kokende vann (Figur 3). Spenningen på seks aTECer som er koblet til i en serie, kan nås > 1 V. Vår aTEC illustrerte en utmerket varme-til-elektrisitet ytelse med høy temperatur koeffisient og energi konvertering effektivitet. Celleenhetens ytelse og driftstemperaturvindu kan forbedres ytterligere ved å endre sammensetningen av elektrolytten og bruke elektrodematerialer med høy α, lav varmekapasitet og robuste funksjoner. Vårt arbeid kaster lys over utformingen av termoelektrokjemiske systemer. Med videre forskning og utvikling har aTEC potensial til å bli en viktig teknologi for lavgradig varmegjenvinning.
Figur 1: aTEC pose celle. (A) Veske cellekonfigurasjon. GO-katoden og PANI-anoden er montert med titan (Ti) foliestrømsamleren og atskilt med hydrofilpolypropylenseparatoren. SEM-bilder av (B) GO-katoden og (C) PANI-anoden som begge er belagt med karbonpapir. Vennligst klikk her for å vise en større versjon av dette tallet.
Figur 2: aTEC lading og lossing. (A) Arbeidsprinsipp for aTEC. (B) Åpen kretsspenning for termisk ladeprosessen (rød linje) og elektrisk utladingskurve (blå linje) av aTEC. Vennligst klikk her for å vise en større versjon av dette tallet.
Figur 3: Demonstrasjon av aTEC ladet av en varm gryte. Vennligst klikk her for å vise en større versjon av dette tallet.
| Driftsmodus | TEC-system | Struktur og materialer | A | ηE | Ref |
| (mV/K) | (ηE/ηCarnot) | ||||
| Temperaturgradient (kontinuerlig drift basert på de temperaturavhengige redokspotensialene ved varme og kalde sider) |
Tgc | Elektrode: Multi-vegger karbon nanorør (MWCNT) basert elektrode | 1.4 | 0.24% | 9 |
| Elektrolytt:K 3Fe (CN)6/K4Fe(CN)6 | -1.40% | ||||
| Elektrode: Karbonbasert materiale | 1.85 | 0.11% | 6 | ||
| Elektrolytt: K3[Fe(CN)6]/(NH4)4[Fe(CN)6] eller Fe2(SO4)3/FeSO4 | -0.40% | ||||
| Elektrode: CNT aerogel ark | 1.43 | 0.55% | 8 | ||
| Elektrolytt:K 3Fe (CN)6/K4Fe(CN)6 | -3.95% | ||||
| Temperaturgradient | Rfb | Elektrode: karbonklut | 3 | 1.80% | 10 |
| Strømningselektrolytt: [Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4- og V3+/V2+ | -15% | ||||
| Temperatur syklus | Trec (andre) | Elektrode: CuHCF og Cu | 1.2 | 3.70% | 14 |
| Elektrolytt: NaNO3 og Cu(NO3)2 | -25% | ||||
| Elektrode: NiHCF og Ag/AgCl | 0.74 | 1.60% | 12 | ||
| Elektrolytt: KCl | -13% | ||||
| Elektrode: KFeIIFeIII(CN)6 og K3Fe (CN)6/K4Fe (CN)6 med karbonklut | 1.45 | 0.72% | 13 | ||
| Elektrolytt: KNO3 | -6.00% | ||||
| TRAB (andre" | Elektrode: Cu | - | 0.86% | 19 | |
| Elektrolytt: Cu(NO3)2/NH4NO3 | -6.10% | ||||
| Elektrode: Cu | - | 0.70% | 20 | ||
| Strømningselektrolytt: Cu(NO3)2/NH4NO3 | -5.00% | ||||
| Temperatur syklus | aTEC (andre) | Elektrode: GO og PANI | 4.1 | 3.32% (25.3%) | Dette arbeidet |
| Elektrolytt: KCl |
Tabell 1: Sammenligning av ulike TEC-teknologier for lavverdig varme-til-elektrisitet-konvertering.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
ATEC konverterer termisk energi til elektrisitet via en termisk ladeprosess ved oppvarming fra RT til TH og en påfølgende elektrisk utladingsprosess ved TH. ATEC blir kvitt avhengigheten av en temperaturgradient eller en temperatursyklus som TGC og TREC, og tillater isothermal oppvarming under hele lade- og utladingsprosessene. Termisk indusert spenning er basert på pseudokapasitiv effekt av GO fordi oppvarming letter chemisorpsjonen av protoner på oksygenfunksjonelle grupper av GO, forårsaker pseudokapasitiv reaksjon på GO-vandig grensesnitt. PANI bidrar lite til økt spenning, men gir elektroner i utladingsprosessen. Utnyttelsen av KCl-elektrolytten holder ladningen av elektrodeelektrolyttgrensesnittet balansert under reaksjonen og forbedrer ledningsevnen til hele cellen. Systemet er giftfri og miljøvennlig, noe som gjør det ideelt for kommersielle applikasjoner. Andre alternativer for elektrolytten kan være kloridsalt, for eksempel NaCl, fordi kloridioner spiller en viktig rolle i oksidasjonsreaksjonen til PANI i losseprosessen.
I motsetning til teknologier basert på termiske gradienter eller termiske sykluser, er aTEC unik og har potensial for praktiske bruksområder på grunn av lav pris, fleksibilitet, lav vekt, dens isothermal og kontinuerlig termisk ladning / elektrisk utladningsprosess, og evnen til å danne stabler av celler. ATEC oppnår en høy α på 4,1 mV/K og en høy ηE på 3,32% (tilsvarende 25,3% av ηcarnot)ved 70 ° C, som er bedre enn eksisterende teknikker for lavgradig høsting. En sammenligning av aTEC og andre TEC teknikker er vist i tabell 1.
Konjunkturytelsen til aTEC er fortsatt utilfredsstillende. Dette kan forbedres ved å legge til et redox-par i elektrolytten eller endre elektrodematerialene. Prøyssisk blå analoger (PBA) vil sannsynligvis lage en bedre anodeelektrode for aTEC, fordi den negative temperaturkoeffisienten til enkelte PBAer kan bidra til å øke effektiviteten til aTEC. En aTEC med forbedret syklitet har stort potensial for kommersiell bruk, for eksempel å utvinne spillvarme fra et klimaanlegg.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Forfatterne erklærer ingen konkurrerende økonomiske interesser.
Acknowledgments
Forfatterne erkjenner konstruktiv diskusjon med Prof. D.Y.C. Leung og Dr. Y. Chen (Universitetet i Hong Kong), Prof. M.H.K. Leung (City University of Hong Kong), Dr. W. S. Liu (Southern University of Science and Technology), og Mr. Frank H.T. Leung (Techskill [Asia] Limited). Forfatterne anerkjenner økonomisk støtte fra General Research Fund of the Research Grants Council of Hong Kong Special Administrative Region, Kina, under Award Number 17204516 og 17206518, og Innovasjon og teknologi Fond (Ref: ITS/171/16FX).
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Alumina laminated film | Showa Denko | SPALF C4 | |
| Carbon black | Alfa Aesar | H30253.22 | |
| Carbon paper | CeTech Co. Ltd | W0S1009 | |
| Carboxymethyl cellulose (CMC) | Guidechem company | ||
| DC Power supply | B&K Precision | Model 913-B | |
| Doctor blade coater | Shining Energy Co. Ltd | ||
| Gamry | Gamry Instruments | Reference 3000 | |
| Graphite | Sigma-Aldrich | 332461-2.5KG | |
| Mixer | Thinky | ARE-250 | |
| Nickel tab | Tianjin Iversonchem company | 4 mm width | |
| N-Methyl-2-pyrrolidone (NMP) | Sigma-Aldrich | 443778-1L | |
| Polyaniline (leucoemeraldine base) | Sigma-Aldrich | 530670-5G | |
| potassium permanganate (KMnO4) | Sigma-Aldrich | 223468-500G | |
| Separator | CLDP | 25 um thickness | |
| Sodium nitrate (NaNO3) | Sigma-Aldrich | S5506-250G | |
| Styrene butadiene | Tianjin Iversonchem company | BM400 | |
| Sulfuric acid | Sigma-Aldrich | 320501-2.5L | |
| Thermoelectric modules | CUI Inc. | CP455535H | |
| Titanum foil | Qingyuan metal | 0.03 mm thickness |
References
- Chu, S., Majumdar, A. Opportunities and Challenges for A Sustainable Energy Future. Nature. 488, 294 (2012).
- Forman, C., Muritala, I. K., Pardemann, R., Meyer, B. Estimating the Global Waste Heat Potential. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 57, 1568-1579 (2016).
- Gur, I., Sawyer, K., Prasher, R. Searching for A Better Thermal Battery. Science. 335 (6075), 1454-1455 (2012).
- He, R., Schierning, G., Nielsch, K. Thermoelectric Devices: A Review of Devices, Architectures, and Contact Optimization. Advanced Materials Technologies. 3 (4), 1700256 (2018).
- Abraham, T. J., MacFarlane, D. R., Pringle, J. M. High Seebeck Coefficient Redox Ionic Liquid Electrolytes for Thermal Energy Harvesting. Energy & Environmental Science. 6 (9), 2639-2645 (2013).
- Zhang, L., et al. High Power Density Electrochemical Thermocells for Inexpensively Harvesting Low-Grade Thermal Energy. Advanced Materials. 29 (12), 1605652 (2017).
- Duan, J., et al. Aqueous Thermogalvanic Cells with A High Seebeck Coefficient for Low-Grade Heat Harvest. Nature Communications. 9 (1), 5146 (2018).
- Im, H., et al. High-Efficiency Electrochemical Thermal Energy Harvester Using Carbon Nanotube Aerogel Sheet Electrodes. Nature Communications. 7, 10600 (2016).
- Hu, R., et al. Harvesting Waste Thermal Energy Using A Carbon-Nanotube-Based Thermo-Electrochemical Cell. Nano Letters. 10 (3), 838-846 (2010).
- Poletayev, A. D., McKay, I. S., Chueh, W. C., Majumdar, A.
- Qian, W., Li, M., Chen, L., Zhang, J., Dong, C. Improving Thermo-Electrochemical Cell Performance by Constructing Ag-MgO-CNTs Nanocomposite Electrodes. RSC Advances. 5 (119), 97982-97987 (2015).
- Lee, S. W., et al. An Electrochemical System for Efficiently Harvesting Low-Grade Heat Energy. Nature Communications. 5, 3942 (2014).
- Yang, Y., et al. Charging-Free Electrochemical System for Harvesting Low-Grade Thermal Energy. Proceedings of the National Academy of Sciences. 111 (48), 17011-17016 (2014).
- Yang, Y., et al. Membrane-Free Battery for Harvesting Low-Grade Thermal Energy. Nano Letters. 14 (11), 6578-6583 (2014).
- Fukuzumi, Y., Amaha, K., Kobayashi, W., Niwa, H., Mortitomo, Y. Prussian Blue Analogues as Promising Thermal Power Generation Materials. Energy Technology. 6 (10), 1865-1870 (2018).
- Shibata, T., Fukuzumi, Y., Kobayashi, W., Moritomo, Y. Thermal Power Generation During Heat Cycle Near Room Temperature. Applied Physics Express. 11 (1), 017101 (2018).
- Shibata, T., Fukuzumi, Y., Moritomo, Y. Thermal Efficiency of A Thermocell Made of Prussian Blue Analogues. Scientific Reports. 8 (1), 14784 (2018).
- Takahara, I., Shibata, T., Fukuzumi, Y., Moritomo, Y. Improved Thermal Cyclability of Tertiary Battery Made of Prussian Blue Analogues. ChemistrySelect. 4 (29), 8558-8563 (2019).
- Zhang, F., Liu, J., Yang, W., Logan, B. E. A Thermally Regenerative Ammonia-Based Battery for Efficient Harvesting of Low-Grade Thermal Energy as Electrical Power. Energy and Environmental Science. 8 (1), 343-349 (2015).
- Zhu, X., Rahimi, M., Gorski, C. A., Logan, B. A Thermally-Regenerative Ammonia-Based Flow Battery for Electrical Energy Recovery from Waste Heat. ChemSusChem. 9 (8), 873-879 (2016).
- Zhang, F., LaBarge, N., Yang, W., Liu, J., Logan, B. E. Enhancing Low-Grade Thermal Energy Recovery in a Thermally Regenerative Ammonia Battery Using Elevated Temperatures. ChemSusChem. 8 (6), 1043-1048 (2015).
