专栏名称: 高分子科学前沿
高分子界新媒体:海内外从事高分子行业及研究的小分子聚合起来
今天看啥  ›  专栏  ›  高分子科学前沿

东北大学田野团队MTS:吸湿性离子凝胶用于热电发电机性能增强

高分子科学前沿  · 公众号  · 化学  · 2024-10-13 07:50

主要观点总结

本文介绍了一种利用高吸湿性和粘附性离子凝胶(PIG)的可持续蒸发冷却来改善热管理,从而提高热电发电机(TEG)性能的策略。该策略通过优化PIG的制备及性能,实现了TEG的热电输出增强,为清洁能源转换、可穿戴设备和移动电源提供了思路。

关键观点总结

关键观点1: 背景

能源危机和热污染背景下,可持续和清洁能源的需求迫切,绿色能源发电成为研究热点。热电发电机(TEG)能够从温差中发电,但热管理和冷却机制是关键挑战。

关键观点2: 研究重点

田野团队提出了利用高吸湿性和粘附性离子凝胶(PIG)的可持续蒸发冷却来改善热管理,提高TEG性能的策略。通过优化PIG的溶胀程度、聚-[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺丙基)氢氧化铵(PDMAPS)链以及碳纳米管(CNTs)和MIL-101(Cr)的应用来防止泄漏并提高PIG的蒸发冷却效果。

关键观点3: 研究成果

PIG具有高吸附率、稳定的吸附-解吸动力学和在TEG上表现出高粘附力。在50–80 °C的热源温度下,PIG-TEG的电势增加了三倍,输出功率密度稳定在∼706.25 mW m −2 ,并可以长时间保持稳定的输出增强。该研究还展示了PIG-TEG在设备供电和废热自供电应用中的潜力。

关键观点4: 研究影响

该研究为清洁能源转换、可穿戴设备和移动电源提供了新思路,并发表在国际学术期刊《Materials Today Sustainability》上,由东北大学医工学院硕士研究生韩艺轩为第一作者,田野副教授为通讯作者。


文章预览

在能源危机和热污染的背景下,迫切需要转向可持续和清洁的能源,尤其是绿色能源发电。热电发电机(TEG)可以在两侧存在温差时直接将低品质热能转化为电能。然而,不良的热管理会导致废热在TEG的冷侧累积,降低发电效率,因此必须在TEG上应用有效的冷却机制。然而大多数传统冷却方法无法同时实现高效率、轻量化组件和低能耗,长期且稳定地提高TEG的性能仍具有挑战性。 近期, 东北大学医学与生物信息工程学院 田野团队 提出了一种策略, 通过利用高吸湿性和粘附性离子凝胶(PIG)的可持续蒸发冷却来改善热管理,提高 TEG 的和能 。合适的溶胀程度和具有基团相互作用的聚-[2-(甲基丙烯酰氧基)乙基]二甲基-(3-磺丙基)氢氧化铵(PDMAPS)链可防止氯化锂(LiCl)和1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([EMIM][Ac])泄漏,而碳纳米管(CNTs)和MIL-101(Cr)优化 ………………………………

原文地址:访问原文地址
快照地址: 访问文章快照
总结与预览地址:访问总结与预览