В России разработана доступная технология зарядки гаджетов от тепла тела

Глобальные изменения климата стимулируют ученых сосредоточиться на разработке альтернативных технологий в энергетике. Одно из таких направлений - прямое преобразование тепла в электроэнергию. Разработчики НИТУ «МИСиС» представили новые электрохимические ячейки, модули на основе которых в перспективе смогут заряжать носимую электронику прямо на руке пользователя, а также автомобильные аккумуляторы, используя тепло выхлопных газов.

Главный недостаток уже существующих современных термоячеек - низкая выходная мощность. Это существенно ограничивает область их применения. В качестве решения этой проблемы коллектив ученых кафедры ФНСиВТМ НИТУ «МИСиС» совместно с российскими и иностранными коллегами провели новое исследование, посвященное повышению емкости и эффективности термоячеек. Одной из приоритетных задач стал переход от электродов на основе дорогих углеродных нанотрубок к их аналогам из более доступных углеродных тканей.

Ученые рассмотрели два вида конструкций ячеек: обычную электрохимическую с солевым мостиком и корпусом типа монетной ячейки. В ходе экспериментов выяснилось, что модификация поверхности электродов титаном и оксидом титана может понизить внутреннее сопротивление ячейки на три порядка.

В результате этого максимальная мощность ячеек на основе углеродного волокна увеличилась до 25,2 мВт/м2, что обеспечило КПД в 1,37%. При этом лучший мировой результат составляет около 3%, но в термоячейках-«рекордсменах» использованы дорогостоящие массивы углеродных нанотрубок, декорированные наночастицами платины.

Сейчас коллектив университета работает над дальнейшим повышением мощности полученных термоэлектрических модулей и планирует приступить к созданию опытных прототипов устройств на их основе.

Университеты