Asymmetrische thermoelektrochemische cel voor het oogsten van laagwaardige warmte onder Isothermale Operatie

* These authors contributed equally
Chemistry

Your institution must subscribe to JoVE's Chemistry section to access this content.

Fill out the form below to receive a free trial or learn more about access:

 

Summary

Laagwaardige warmte is overvloedig, maar het efficiënte herstel is nog steeds een grote uitdaging. We rapporteren een asymmetrische thermo-elektrochemische cel met grafeenoxide als kathode en polyaniline als anode met KCl als elektrolyt. Deze cel werkt onder isothermale verwarming, met een hoge warmte-naar-elektriciteit conversie-efficiëntie in lage temperatuur regio's.

Cite this Article

Copy Citation | Download Citations | Reprints and Permissions

Mu, K., Wang, X., Ho Li, K., Huang, Y. T., Feng, S. P. Asymmetric Thermoelectrochemical Cell for Harvesting Low-grade Heat under Isothermal Operation. J. Vis. Exp. (156), e60768, doi:10.3791/60768 (2020).

Please note that all translations are automatically generated.

Click here for the english version. For other languages click here.

Abstract

Laagwaardige warmte is overvloedig beschikbaar in het milieu als restwarmte. De efficiënte omzetting van laagwaardige warmte in elektriciteit is zeer moeilijk. We ontwikkelden een asymmetrische thermo-elektrochemische cel (aTEC) voor warmte-naar-elektriciteit conversie onder isothermale werking in de laad- en ontlaadprocessen zonder gebruik te maken van de thermische gradiënt of de thermische cyclus. De aTEC bestaat uit een grafeenoxide (GO) kathode, een polyaniline (PANI) anode en 1M KCl als elektrolyt. De cel genereert een spanning als gevolg van de pseudocapacitieve reactie van GO bij het verwarmen van kamertemperatuur (RT) naar een hoge temperatuur (TH, ~ 40-90 °C), en vervolgens wordt stroom achtereenvolgens geproduceerd door pani te oxideren wanneer een externe elektrische belasting is aangesloten. De aTEC toont een opmerkelijke temperatuurcoëfficiënt van 4,1 mV/K en een hoge warmte-naar-elektriciteit conversie-efficiëntie van 3,32%, werken d.m. bij een TH = 70 °C met een Carnot-efficiëntie van 25,3%, en onthult een nieuwe veelbelovende thermoelektrochemische technologie voor laagwaardige warmteterugwinning.

Introduction

Alomtegenwoordige laagwaardige warmte-energie (<100 °C) zou kunnen worden gerecycled en omgezet in elektriciteit1, 2, maar wordt in plaats daarvan verspild. Helaas is warmteterugwinning nog steeds een grote uitdaging, omdat het omzetten van laagwaardige warmte in elektriciteit meestal inefficiënt is vanwege het lage temperatuurverschil en de gedistribueerde aard van de warmtebronnen3. Intensief onderzoek is uitgevoerd in solid-state thermo-elektrische (TE) materialen en apparaten voor de afgelopen decennia, maar de schaalbare toepassing van TE-apparaten in een low-grade warmte regime wordt beperkt door de lage energie conversie-efficiëntie (ηE) van <2%4.

Alternatieve benaderingen op basis van het effect van temperatuur op elektrochemische cellen zijn voorgesteld als een oplossing voor dit probleem, omdat de ionische Seebeck-coëfficiënt (α) van thermoelektrochemische cellen (TEC's) veel hoger is dan die van TE-halfgeleiders5,6. Thermogalvanic cellen (TGC) maken gebruik van redox actieve elektrolyten ingeklemd tussen twee identieke elektroden om een spanning over de cel te genereren wanneer een thermische gradiënt wordt toegepast. De veelgebruikte waterige Fe(CN)63-/Fe(CN)64- elektrolyt in TGCs werd gemeld dat het een α van -1,4 mV/K had en een ηE van <1%7,8,9,10,11. TCC's lijden echter onder het nadeel van de slechte ionische geleidbaarheid van het vloeibare elektrolyt, dat ongeveer drie ordes van grootte kleiner is dan de elektronische geleidbaarheid in TE-materialen. De elektrische geleidbaarheid kan worden verbeterd, maar deze verbetering gaat altijd gepaard met een hogere thermische geleidbaarheid, wat leidt tot een lagere temperatuurgradiënt. Daarom is de ηE van TCC's inherent beperkt vanwege de trade-off tussen de vloeibare elektrolytgeleiding en de temperatuurvereiste voor de gewenste redox-reacties in elke zijde van de elektrode.

Een thermisch regeneratieve elektrochemische cyclus (TREC)12,13,14 op basis van een batterijsysteem met behulp van een vaste koper hexacyanoferrate (CuHCF) kathode en een Cu / Cu+ anode werd onlangs gemeld. TREC is geconfigureerd als een zakcel om de elektrolytgeleiding te verbeteren, met een α van −1,2 mV/K en een hoge ηE van 3,7% (21% van zijncarnot)wanneer deze wordt gebruikt bij 60 °C en 10 °C. Niettemin is een limiet van TREC dat externe elektriciteit aan het begin van het proces nodig is om de elektroden in elke thermische cyclus op te laden, wat leidt tot ingewikkelde systeemontwerpen14. Een TREC zonder deze beperking kan worden bereikt, maar het lijdt aan een slechte conversie-efficiëntie van <1%13. Het TREC-systeem toont aan dat een natrium-ion secundaire batterij (SIB)-type thermocel bestaande uit twee soorten Pruisische blauwe analogen (PBA) met verschillende α-waarden afvalwarmte kan oogsten. De thermische efficiency (η) verhoogt proportioneel met ΔT. Bovendien bereikt hij 1,08%, 3,19% bij ΔT = 30 K, 56 K afzonderlijk. De thermische cyclability wordt verbeterd met behulp van Ni-vervangen PBA15,16,17,18.

Als alternatief maakt een thermisch regeneratieve ammoniakbatterij (TRAB) gebruik van op koper gebaseerde redox-paren [Cu(NH3)42+/Cu en Cu(II)/Cu] die werken met de omgekeerde temperatuurgradiënt door de temperatuur van elektrolyt te schakelen die samenwerkte met positieve en negatieve elektroden, wat een ηE van 0,53% (13% van zijncarnot)produceert. Echter, dit systeem is geconfigureerd met twee tanks vol vloeibare elektrolyt, waardoor trage verwarming en koeling. Ook zorgt de ammoniakstroom in het systeem voor zorgen over veiligheid, lekkage en stabiliteit19,20,21.

Hier presenteren we een asymmetrische thermo-elektrochemische cel (aTEC) voor warmte-naar-elektriciteit conversie die thermisch kan worden opgeladen en elektrisch ontladen door continue isothermale verwarming zonder een temperatuurgradiënt in een geometrische configuratie of schakeltemperaturen in een thermische cyclus te handhaven. De aTEC maakt gebruik van asymmetrische elektroden, waaronder een grafeenoxide (GO) kathode en een polyaniline (PANI) anode, en KCl als elektrolyt. Het wordt thermisch geladen via het thermo-pseudocapacitive effect van GO en vervolgens geloosd met de oxidatiereactie van PANI. Met name de aTEC vertoont een hoge α van 4,1 mV/K en bereikt een ηE van 3,32%, de hoogste ooit bereikt op 70 °C (25,3% van ηCarnot).

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. Bereiding van de elektrode van grafeenoxide

  1. Synthese van grafeenoxide via de gewijzigde Hummer's methode
    1. Stappen 1.1.2 en 1.1.3 komen voor bij een lage temperatuur (<0 °C). Circuleren ijswater stroomt door de externe laag van een dubbele wand glazen beker geplaatst op een magnetische roerder om lage temperatuur omstandigheden voor de reactanten binnen te creëren.
    2. Meng 1 g natriumnitraat (NaNO3) met 100 mL zwavelzuur (H2SO4, reagenskwaliteit, 95-98%) met behulp van langzaam roeren in het bekerglas.
    3. Voeg 1 g vlokgrafiet toe in het zwavelzuur en roer gedurende 1 uur in het koude bad. Voeg 6 g kaliumpermanganaat (KMnO4)geleidelijk aan de oplossing toe en roer het mengsel nog eens 2 uur.
    4. De volgende stap van de reactie vindt plaats bij een middelste temperatuur (~ 35 °C). Verander het ijswater in 35 °C water en zet de oxidatie van het grafiet voort door 1/2 uur te roeren.
    5. De laatste stap van de reactie vindt plaats bij een TH (80-90 °C). Voeg 46 mL gedeïoniseerd (DI) water (70 °C) in de reactietank druppel voor druppel. Merk op dat de reactie sterk is. Voeg 140 mL DI-water en 20 mL waterstofperoxide (30% H2O2)toe aan de reactietank als laatste stap van de reactie. Zorg ervoor dat er gouden deeltjes go verschijnen.
    6. Was het product grondig met verdund zoutzuur (HCl) en DI-water meerdere malen totdat de GO-suspensie pH = 7 bereikt.
    7. Bevries de gewassen GO-suspensie 's nachts en droog deze in een vriesdroger totdat het water volledig verdampt.
  2. Bereiding van de elektrode van grafeenoxide
    1. Meng het grafeenoxide, carbon black en PVDF in een massaverhouding van 75:15:10 en doe ze in een glazen fles. Druppel het oplosmiddel N-methyl-2-pyrrolidone (NMP) in het vaste mengsel en zorg ervoor dat de gewichtsverhouding van oplosmiddel en vast mengsel 4:1 is.
    2. Bereid de pasta voor door te mengen bij 2.000 tpm voor 13 min en ontschuim en 2 min te ontschuimen met een mixer van 1.200 tpm.
    3. Bestrijk de pasta op carbon papier tot de vacht ~8-15 mg/cm2 is en droog deze gedurende 4 uur bij 40 °C.

2. Bereiding van de polyanilineelektrode (PANI)

  1. Bereid 1 wt% carboxymethyl cellulose (CMC) waterige oplossing door het oplossen van CMC poeder in DI water door roeren voor 10 uur.
  2. Meng 50 mg leucoemeraldine-base PANI en 10 mg carbon zwart in een beker. Voeg 150 μL van 1 wt% CMC oplossing toe aan het bekerglas en meng met een magnetische roeraar gedurende 12 uur.
  3. Voeg 6 μL van 40% styreen-butadieen (SBR) oplossing in het mengsel en roer nog eens 15 min.
  4. Plaats een stuk carbon papier op de doctor blade coater en laat de gemengde PANI drijfmest op de voorkant van het carbon papier.
  5. Blade coat de drijfmest om een film te produceren 400 μm dik op het carbon papier. Droog de coating 4 uur bij 50 °C.

3. Het samenstellen van de zakcel

  1. Snijd titanium folie in de grootte van de approproate en sluit vervolgens elk stuk aan op een nikkeltab met een 20 kHz ultrasone spotlasmachine.
  2. Plaats de poreuze hydrofiele polypropyleen-gebaseerde afscheider tussen de GO-elektrode en de PANI-elektrode om kortsluiting te vermijden. Elke elektrode is gekoppeld aan één huidige collector.
  3. Verpak de elektroden met aluminium gelamineerde folie. Sluit de zijkanten van de aluminium gelamineerde folie af met een compacte vacuümsealer voor 4 s. Stel de temperatuur van de bovenste en onderste afdichtingsdelen apart in op 180 °C en 160 °C.
  4. Injecteer 500 μL van het 1 M KCl-elektrolyt in de zakcel en laat 10 minelibreren.
  5. Extrudeer het overtollige elektrolyt en sluit de laatste kant van de zakcel af in een vacuümkamer van -80 kPa.

4. Instelling van het temperatuurregelingssysteem

  1. Stapel de zakjescel tussen twee thermo-elektrische modules. Plaats thermokoppels op de boven- en onderkant van de cel. Breng koelpasta aan op alle interfaces om een goed thermisch contact te garanderen.
    LET OP: De temperatuur wordt geregeld met LabVIEW-code. De temperaturen gemeten uit de thermokoppels worden vergeleken met de insteltemperaturen en de uitgangsspanning wordt bepaald door het verschil tussen de real-time temperatuur en de instellingstemperatuur via een PID-regeling. De spanningssignalen worden overgebracht naar de voeding en zijn aangesloten op de thermo-elektrische module. De closed-loop regeling garandeert een temperatuurmetingsnauwkeurigheid binnen ± 0,5 °C.

5. Elektrochemische karakterisering

  1. Voer de elektrochemische tests van de cel uit met behulp van een potentiostat. Voer het thermisch opladen in open circuitmodus terwijl het elektrische ontladingsproces bij een constante stroom wordt uitgevoerd.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

De aTEC zakje cel werd geconfigureerd met asymmetrische elektroden bestaande uit een GO kathode, een PANI anode, en gevuld met de KCl elektrolyt. De dikte van de zakjescel in figuur 1A is 1 mm, wat de isothermale omstandigheden tussen de twee elektroden en efficiënte warmtegeleiding vergemakkelijkt. De scanning elektronenmicroscopie (SEM) beelden van de GO kathode en de PANI anode gecoat op koolstofpapier zijn weergegeven in figuur 1B en figuur 1C. De poreuze structuur verhoogt het contactgebied tussen de actieve elektrodematerialen en het elektrolyt, waardoor de ontladingsstroom en het uitgangsvermogen worden geoptimaliseerd.

Met de verschillende werkfuncties van de asymmetrische elektroden werd een ingebouwde spanning (ΔV0)waargenomen op de cel in open circuitomstandigheden bij RT (figuur 2A1). Toen aTEC werd verwarmd van RT naar TH,veroorzaakte warmte de pseudocapacitieve reacties tussen functionele groepen die zuurstof bevatten (bijvoorbeeld C=O-bindingen) en protonen in het elektrolyt op de GO-waterige interface, waardoor de celspanning (Voc)steeg naarmate elektronen naar het oppervlak van de GO bewogen (figuur 2A2). Bij aansluiting van een externe belasting werd de aTEC geloosd onder het potentiële verschil tussen elektroden bij TH, waarbij de ontladingscapaciteit voornamelijk te wijten was aan de oxidatie van de PANI-anode en de vermindering van functionele groepen (figuur 2A3), die als

Vermindering:

Oxidatie:

De spanningen van aTEC tijdens het thermisch opladen en elektrisch ontladen bij TH = 70 °C zijn weergegeven in figuur 2B. Het open circuit potentieel bereikte 0,185 V toen de cel werd verwarmd van RT tot TH = 70 °C, waar aTEC een hoge temperatuur coëfficiënt vertoonde (α = ∙V/∙T, waar V is de elektrode spanning en T is de temperatuur) van 4,1 mV/K. De ontlading van aTEC vond plaats onder een constante stroom van 0,1 mA. De specifieke gravimetrische capaciteit van de GO was 10,43 mAh/g, terwijl die van de PANI 103,4 mAh/g was. De warmte-naar-elektriciteit conversie-efficiëntie van aTEC kan worden berekend als de output elektrische werk (W) gedeeld door input thermische energie, die kan worden uitgedrukt als

De output elektrische werkzaamheden werden berekend uit de integratie van ontlading spanning over laadcapaciteit, terwijl de input thermische energie bestond uit de QH voor het verwarmen van de cel van RT naar TH en Qiso voor warmte geabsorbeerd tijdens het ontladen op TH. In de vergelijking, q is de ontladingscapaciteit, ηHX is de efficiëntie van warmteterugwinning, m is de massa van de actieve materialen van elektroden en elektrolyt, Cp is de specifieke warmte, ΔT is het temperatuurverschil tussen de bedrijfstemperatuur en RT, en ΔS is de reactie entropie verandering. Op basis van de ontlading in figuur 2Bbereikte onze aTEC een ηE van 3,32% bij 70 °C, wat overeenkomt met 25,3% van zijnCarnot (13,1%).

De isothermale werking van aTEC maakt het gebruik ervan in vele verschillende scenario's mogelijk. De aTEC kan worden opgeladen door een hete pot met kokend water (Figuur 3). De spanning van zes aTE's die in een reeks zijn aangesloten, kan oplopen tot >1 V. Onze aTEC illustreerde een uitstekende warmte-naar-elektriciteit prestaties met een hoge temperatuur coëfficiënt en energie conversie-efficiëntie. De prestaties van het celapparaat en het venster van de bedrijfstemperatuur kunnen verder worden verbeterd door de samenstelling van het elektrolyt te veranderen en elektrodematerialen te gebruiken met een hoge α, een lage warmtecapaciteit en robuuste functionaliteiten. Ons werk werpt licht op het ontwerp van thermo-elektrochemische systemen. Met verder onderzoek en ontwikkeling heeft aTEC het potentieel om een belangrijke technologie te worden voor laagwaardige warmteterugwinning.

Figure 1
Figuur 1: aTEC zakje cel. (A) Pouch cel configuratie. De GO kathode en de PANI anode worden geassembleerd met de titanium (Ti) folie stroom collector en gescheiden door de hydrofiele polypropyleen afscheider. SEM beelden van (B) de GO kathode en (C) de PANI anode beide gecoat op carbon papier. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 2
Figuur 2: aTEC opladen en ontladen. (A) Werkingsbeginsel van aTEC. (B) Open circuitspanning van het thermische laadproces (rode lijn) en elektrische ontlaadcurve (blauwe lijn) van de aTEC. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Figure 3
Figuur 3: Demonstratie van aTEC geladen door een hete pot. Klik hier om een grotere versie van dit cijfer te bekijken.

Bedrijfsmodus TEC-systeem Structuur en materialen A ηE Ref
(mV/K) ECarnot)
Temperatuurgradiënt
(continue werking op basis van de temperatuurafhankelijke redox-mogelijkheden aan de warme en koude zijden)
Tgc Elektrode: Multi-walled carbon nanotubes (MWCNT) gebaseerde elektrode 1.4 0.24% 9
Elektrolyt: K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6 -1.40%
Elektrode: materiaal op basis van koolstof 1.85 0.11% 6
Elektrolyt: K3[Fe(CN)6]/(NH4)4[Fe(CN)6] of Fe2(SO4)3/FeSO4 -0.40%
Elektrode: CNT aerogel platen 1.43 0.55% 8
Elektrolyt: K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6 -3.95%
Temperatuurgradiënt Rfb Elektrode: koolstofdoek 3 1.80% 10
Stroomelektrolyt: [Fe(CN)6]3-/[Fe(CN)6]4- en V3+/V2+ -15%
Temperatuurcyclus Trec Elektrode: CuHCF en Cu 1.2 3.70% 14
Elektrolyt: NaNO3 en Cu(NR3)2 -25%
Elektrode: NiHCF en Ag/AgCl 0.74 1.60% 12
Elektrolyt: KCl -13%
Elektrode: KFeIIFeIII(CN)6 en K3Fe(CN)6/K4Fe(CN)6 met carbon doek 1.45 0.72% 13
Elektrolyt: KNO3 -6.00%
TRAB Elektrode: Cu - 0.86% 19
Elektrolyt: Cu(NR3)2/NH4NR3 -6.10%
Elektrode: Cu - 0.70% 20
Stroomelektrolyt: Cu(NR3)2/NH4NR3 -5.00%
Temperatuurcyclus aTEC Elektrode: GO en PANI 4.1 3.32% (25.3%) Dit werk
Elektrolyt: KCl

Tabel 1: Vergelijking van verschillende TEC-technologieën voor de omzetting van warmte tot elektriciteit van lage kwaliteit.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De aTEC zet thermische energie om in elektriciteit via een thermisch laadproces bij het verwarmen van RT naar TH en een opeenvolgend elektrisch ontladingsproces bij TH. Het wegwerken van de afhankelijkheid van een temperatuurgradiënt of een temperatuurcyclus zoals de TGC en TREC, aTEC maakt isothermale verwarming tijdens de gehele laad- en ontlaadprocessen mogelijk. Thermische geïnduceerde spanning is gebaseerd op het pseudocapacitieve effect van GO omdat verwarming de chemisorptie van protonen op de zuurstoffunctionele groepen van GO vergemakkelijkt, waardoor de pseudocapacitieve reactie op de GO-waterige interface wordt veroorzaakt. PANI draagt weinig bij aan de verhoogde spanning, maar levert elektronen in het ontlaadproces. Het gebruik van het KCl-elektrolyt houdt de lading van de elektrode-elektrolytinterface in balans tijdens de reactie en verbetert de geleidbaarheid van de hele cel. Het systeem is niet giftig en milieuvriendelijk, waardoor het ideaal is voor commerciële toepassingen. Andere alternatieven voor het elektrolyt kunnen chloridezout zijn, zoals NaCl, omdat chloride-ionen een essentiële rol spelen bij de oxidatiereactie van PANI in het ontlaadproces.

In tegenstelling tot technologieën op basis van thermische gradiënten of thermische cycli, aTEC is uniek en heeft potentieel voor praktische toepassingen als gevolg van de lage kosten, flexibiliteit, licht gewicht, de isothermale en continue thermische lading / elektrische ontlading proces, en de mogelijkheid om stapels cellen te vormen. De aTEC haalt een hoge α van 4,1 mV/K en een hoge ηE van 3,32% (gelijk aan 25,3% van zijncarnot)bij 70 °C, wat superieur is aan bestaande technieken voor laagwaardige warmteoogst. Een vergelijking van aTEC en andere TEC-technieken is te zien in tabel 1.

De cyclability prestaties van aTEC is nog steeds onbevredigend. Dit kan worden verbeterd door het toevoegen van een redox paar in het elektrolyt of het veranderen van de elektrode materialen. Pruisische blauwe analogen (PBA) maken waarschijnlijk een betere anodeelektrode voor aTEC, omdat de negatieve temperatuurcoëfficiënt van sommige PBA's kan helpen de efficiëntie van aTEC te verbeteren. Een aTEC met verbeterde cyclability heeft een groot potentieel voor commercieel gebruik, zoals het terugwinnen van restwarmte van een airconditioner.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs verklaren geen concurrerende financiële belangen.

Acknowledgments

De auteurs erkennen constructieve bespreking met Prof. D.Y.C. Leung en Dr. Y. Chen (Universiteit van Hong Kong), Prof. M.H.K. Leung (Universiteit van De Stad van Hong Kong), Dr. W. S. Liu (Zuidelijke Universiteit van Wetenschap en Technologie), en M. Frank H.T. Leung (Technologievaardigheid [Azië] Beperkt). De auteurs erkennen de financiële steun van het General Research Fund van de Research Grants Council of Hong Kong Special Administrative Region, China, onder Award Number 17204516 en 17206518, en Innovation and Technology Fund (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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Chu, S., Majumdar, A. Opportunities and Challenges for A Sustainable Energy Future. Nature. 488, 294 (2012).
  2. Forman, C., Muritala, I. K., Pardemann, R., Meyer, B. Estimating the Global Waste Heat Potential. Renewable and Sustainable Energy Reviews. 57, 1568-1579 (2016).
  3. Gur, I., Sawyer, K., Prasher, R. Searching for A Better Thermal Battery. Science. 335, (6075), 1454-1455 (2012).
  4. He, R., Schierning, G., Nielsch, K. Thermoelectric Devices: A Review of Devices, Architectures, and Contact Optimization. Advanced Materials Technologies. 3, (4), 1700256 (2018).
  5. 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).
  6. Zhang, L., et al. High Power Density Electrochemical Thermocells for Inexpensively Harvesting Low-Grade Thermal Energy. Advanced Materials. 29, (12), 1605652 (2017).
  7. Duan, J., et al. Aqueous Thermogalvanic Cells with A High Seebeck Coefficient for Low-Grade Heat Harvest. Nature Communications. 9, (1), 5146 (2018).
  8. Im, H., et al. High-Efficiency Electrochemical Thermal Energy Harvester Using Carbon Nanotube Aerogel Sheet Electrodes. Nature Communications. 7, 10600 (2016).
  9. Hu, R., et al. Harvesting Waste Thermal Energy Using A Carbon-Nanotube-Based Thermo-Electrochemical Cell. Nano Letters. 10, (3), 838-846 (2010).
  10. Poletayev, A. D., McKay, I. S., Chueh, W. C., Majumdar, A. Continuous Electrochemical Heat Engines. Energy and Environmental Science. 11, (10), 2964-2971 (2018).
  11. 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).
  12. Lee, S. W., et al. An Electrochemical System for Efficiently Harvesting Low-Grade Heat Energy. Nature Communications. 5, 3942 (2014).
  13. 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).
  14. Yang, Y., et al. Membrane-Free Battery for Harvesting Low-Grade Thermal Energy. Nano Letters. 14, (11), 6578-6583 (2014).
  15. 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).
  16. Shibata, T., Fukuzumi, Y., Kobayashi, W., Moritomo, Y. Thermal Power Generation During Heat Cycle Near Room Temperature. Applied Physics Express. 11, (1), 017101 (2018).
  17. Shibata, T., Fukuzumi, Y., Moritomo, Y. Thermal Efficiency of A Thermocell Made of Prussian Blue Analogues. Scientific Reports. 8, (1), 14784 (2018).
  18. 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).
  19. 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).
  20. 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).
  21. 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).

Comments

0 Comments


    Post a Question / Comment / Request

    You must be signed in to post a comment. Please or create an account.

    Usage Statistics