瑞士洛桑联邦理工学院研究人员在热再生纳米浆液流电池取得进展
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技术领域：热再生纳米浆液液流电池
开发单位：瑞士洛桑联邦理工学院PeljoPekka
文章名称：MayeSunny,PeljoPekka.Thermallyregenerativecoppernanoslurryflowbatteriesforheat-to-powerconversionwithlow-gradethermalenergy.Energyenvironmentalscience,
技术突破：报道了一种热再生纳米浆液流电池，可将小于℃的热量转化为电能，其操作电压超过1V，平均能量密度为90W/m2，峰值密度可达到W/m2，整个系统的理论效率为2.2%，未来有望突破10%。
应用价值：本工作为通过热-电化学发电开发工业余热打开了道路，并提供了可再生能源发电的新型替代方案。
考虑到自然资源使用过程中的环境保护，人们必须提高现有生产生活的能源效率，其中工业生产、地热能和屋顶太阳能集热器等不断产生的低品质热能（℃）是非常巨大的未充分利用资源。例如，工业制造过程中20%~50%的能源消耗以余热形式被耗散。虽然余热回收可以显著节能，并提高能源效率，但利用现有的技术从这些热源中产出电力并进行储存仍十分具有挑战性。热再生电池可以使储存的热能转化为电能，但是它们受限于工作电压低(0.65V)和输出功率低。图1铜氧化还原液流电池热功转化循环过程系统图来自洛桑联邦理工学院的研究人员提出了一种热再生非水系铜纳米浆液流电池，可将低品质热能转化到电能。他们研究了系统的热化学和热力学性质，并且发现小于℃的热量可以被转化为电能。采用较高沸点的共溶剂碳酸丙烯酯代替水，以实现前所未有的电池电压和高输出功率的热电化学电池。该系统目前被证实的理论效率为2.2%，平均功率为75Wm-2，最大功率密度为Wm-2，同时电池电压高于1V。研究人员相信未来通过提高铜盐的浓度将提高系统效率到接近10%，同时还可以提高功率密度。本工作为通过热-电化学发电开发工业余热打开了道路，并提供了可再生能源发电的新型替代方案。
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应用价值：该工作为进一步开展太阳能利用研究提供参考。
化石燃料不能满足现代社会能源需求的快速增长，太阳能被认为是解决能源枯竭和环境污染等一系列重大问题的最佳选择之一。太阳能光伏器件和太阳能燃料电池直接将太阳能转化为电能，这是直接利用太阳能的一种便捷形式，但是仅实现了太阳能的光伏效应，而太阳能的存储是单个器件所面临的挑战。考虑到太阳能输出功率不稳定，氧化还原液流电池(RFB)为用户提供了调整电池性能更大的自由度，把光伏器件和RFBs耦合在一起将是实现太阳能转换和存储的一种很有前途的方法。然而如何将正负电极氧化还原对结合起来去耦合光电电极是目前很少有研究者