باتری ترموالکتریک (گرمابرقی). یک باتری ترموالکتریک یا گرمابرقی در هنگام شارژ گرما را به صورت انرژی شیمیایی ذخیره کرده و در هنگام دشارژ، برق تولید می کند. چنین سیستم هایی یک گزینه برای دفع گرمای زاید از نیروگاه هایی که سوخت های فسیلی و/یا انرژی هسته ای استفاده می کنند، ارائه می دهند. [ ۱]
توماس یوهان سیبک ( ۱۷۸۰–۱۸۳۱ ) ، اثر ترموالکتریکی یا گرمابرقی را در سال ۱۸۲۱ کشف کرد. پدیده اثر متقارن پلتیه ( ژان شارل آتاناز پلتیه، ۱۷۸۵–۱۸۴۵ ) ، از جریان الکتریکی برای ایجاد اختلاف دما استفاده می کند. در اواسط قرن بیستم از ژنراتور ترمو الکتریک اغلب به جای پیل گالوانی استفاده می شد. [ ۲]
محققان در سال ۲۰۱۴، یک سیستم آزمایشی را ارائه کردند که از الکترودهای مسی و الکترولیت آمونیاک استفاده می کرد. این دستگاه حدود ۲۹ درصد از انرژی شیمیایی باتری را به برق تبدیل می کرد. [ ۱]
الکترولیت آمونیاک فقط به عنوان یک آنولیت ( الکترولیت اطراف آنود ) استفاده می شود که با الکترود مس واکنش نشان می دهد، زیرا گرمای تولیدی، آمونیاک را گرم و برق تولید می کند. هنگامی که این واکنش آمونیاک را مصرف می کند یا به عبارتی یون های مس را در الکترولیت، در نزدیکی کاتود کاهش می دهد، واکنش متوقف می شود. [ ۱]
سپس با کمک گرمای اتلافی، از آنولیت مصرفی برای تقطیر آمونیاک استفاده می شود. بعد از آن آمونیاک به محفظه کاتد اضافه می شود. قطبیت باتری معکوس می شود و آند به کاتد تبدیل می شود و برعکس. [ ۱]
چگالی توان این سیستم، حداکثر ۳±۶۰ وات بر متر مربع ( بر اساس یک الکترود ) با حداکثر چگالی انرژی ۴۵۳ وات ساعت بر متر مکعب ( نرمال شده به حجم الکترولیت ) بود که به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از ترمو الکتریک های مایع بود. [ ۳] چگالی توان متناسب با تعداد باتری ها در سیستم افزایش می یابد. [ ۱]
تبخیر آمونیاک با حرارت از آنولیت مصرفی و افزوده شدن مجدد این آمونیاک به محفظه کاتولیت مصرفی ( که در عملکرد بعدی، این محفظه به عنوان آند برای بازسازی مس روی الکترود دیگر خواهد بود ) ، حداکثر ۳±۶۰ وات بر متر مربع، با متوسط راندمان انرژی تخلیه ۲۹٪ تولید کرد. راندمان انرژی تخلیه همان نسبت انرژی الکتریکی جذب شده در برابر انرژی شیمیایی در محلول اولیه است. اسیدی که به کاتولیت اضافه شده است قدرت را ۵±۱۲۶ وات متر مربع افزایش داد. [ ۳]
این نوشته برگرفته از سایت ویکی پدیا می باشد، اگر نادرست یا توهین آمیز است، لطفا گزارش دهید: گزارش تخلفتوماس یوهان سیبک ( ۱۷۸۰–۱۸۳۱ ) ، اثر ترموالکتریکی یا گرمابرقی را در سال ۱۸۲۱ کشف کرد. پدیده اثر متقارن پلتیه ( ژان شارل آتاناز پلتیه، ۱۷۸۵–۱۸۴۵ ) ، از جریان الکتریکی برای ایجاد اختلاف دما استفاده می کند. در اواسط قرن بیستم از ژنراتور ترمو الکتریک اغلب به جای پیل گالوانی استفاده می شد. [ ۲]
محققان در سال ۲۰۱۴، یک سیستم آزمایشی را ارائه کردند که از الکترودهای مسی و الکترولیت آمونیاک استفاده می کرد. این دستگاه حدود ۲۹ درصد از انرژی شیمیایی باتری را به برق تبدیل می کرد. [ ۱]
الکترولیت آمونیاک فقط به عنوان یک آنولیت ( الکترولیت اطراف آنود ) استفاده می شود که با الکترود مس واکنش نشان می دهد، زیرا گرمای تولیدی، آمونیاک را گرم و برق تولید می کند. هنگامی که این واکنش آمونیاک را مصرف می کند یا به عبارتی یون های مس را در الکترولیت، در نزدیکی کاتود کاهش می دهد، واکنش متوقف می شود. [ ۱]
سپس با کمک گرمای اتلافی، از آنولیت مصرفی برای تقطیر آمونیاک استفاده می شود. بعد از آن آمونیاک به محفظه کاتد اضافه می شود. قطبیت باتری معکوس می شود و آند به کاتد تبدیل می شود و برعکس. [ ۱]
چگالی توان این سیستم، حداکثر ۳±۶۰ وات بر متر مربع ( بر اساس یک الکترود ) با حداکثر چگالی انرژی ۴۵۳ وات ساعت بر متر مکعب ( نرمال شده به حجم الکترولیت ) بود که به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از ترمو الکتریک های مایع بود. [ ۳] چگالی توان متناسب با تعداد باتری ها در سیستم افزایش می یابد. [ ۱]
تبخیر آمونیاک با حرارت از آنولیت مصرفی و افزوده شدن مجدد این آمونیاک به محفظه کاتولیت مصرفی ( که در عملکرد بعدی، این محفظه به عنوان آند برای بازسازی مس روی الکترود دیگر خواهد بود ) ، حداکثر ۳±۶۰ وات بر متر مربع، با متوسط راندمان انرژی تخلیه ۲۹٪ تولید کرد. راندمان انرژی تخلیه همان نسبت انرژی الکتریکی جذب شده در برابر انرژی شیمیایی در محلول اولیه است. اسیدی که به کاتولیت اضافه شده است قدرت را ۵±۱۲۶ وات متر مربع افزایش داد. [ ۳]
