华科Science：用于低热回收的增强型液体热电池

【研究背景】

大量的低温热能（低于373K）分布在工业过程（废热）、环境（太阳能和地热能）和人体中，但是由于成本效益较低而被大量浪费。液态热电池（LTCs）是一种廉价、可扩展的热电器件，它将热量转化为能量，可以回收低温热量。热电器件的性能是通过器件的优值系数（Z=S_e²σ/κ）来评估的，该值取决于Seebeck系数（S_e）、电导率（σ）和热导率（κ）。在热电器件中，传统的固态热电电池是研究最多的。然而，由于众所周知的固体热电材料中S_e、σ和κ之间的强相互依赖性，它们在室温下的效率仅略有提高。这对于不含稀有元素的低成本材料尤其成问题

【成果简介】

近日，华中科技大学周军团队利用温敏结晶工艺，在不破坏σ的情况下，显著提高Seebeck系数（S_e），抑制热导率（κ），使LTCs在室温附近的卡诺相关效率（ηr）高达11.1%。因此，获得的LTCs的成本-性能指标大幅降低，并与当前发电技术相媲美，这表明它具有廉价和高效收集低温废热能的潜力。该文章近日以题为“Thermosensitive crystallization–boosted liquid thermocells for low-grade heat harvesting”发表在知名期刊Science上。

【图文导读】

图一、TC-LTC中结晶诱导增强的塞贝克效应

图二、添加剂引起TC-LTC的塞贝克效应增强

图三、TC-LTC的热电性能

图四、TC-LTC的供电测试

文献链接：Thermosensitive crystallization–boosted liquid thermocells for low-grade heat harvesting (Science, 2020, doi: 10.1126/science.abd6749)

本文由大兵哥供稿。