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Batteries for Efficient Energy Extraction from a Water Salinity Difference

brenda 添加于 2011-4-6 00:53 | 2420 次阅读 | 0 个评论

作者
La Mantia F, Pasta M, Deshazer HD, Logan BE, Cui Y
摘要
The salinity difference between seawater and river water is a renewable source of enormous entropic energy, but extracting it efficiently as a form of useful energy remains a challenge. Here we demonstrate a device called “mixing entropy battery”, which can extract and store it as useful electrochemical energy. The battery, containing a Na2−xMn5O10 nanorod electrode, was shown to extract energy from real seawater and river water and can be applied to a variety of salt waters. We demonstrated energy extraction efficiencies of up to 74%. Considering the flow rate of river water into oceans as the limiting factor, the renewable energy production could potentially reach 2 TW, or 13% of the current world energy consumption. The mixing entropy battery is simple to fabricate and could contribute significantly to renewable energy in the future.
详细资料
- 文献种类:期刊
- 期刊名称: Nano Letters
- 期刊缩写: Nano Lett.
- 期卷页: 2011年 110317090439081页
- ISBN: 1530-6984
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科学家发明“水”电池

美国斯坦福大学研究人员最近发明一种“水”电池，这种电池能利用淡水与海水之间含盐量差别进行发电。这一发明为新能源的开发与利用开辟一条新路。

研究人员解释说，这种电池原理很简单，它的正负两极都浸泡在含有电离子（钠离子和氯离子）的液体中。发电时，先往电池里注入淡水，用微小电流来充电，然后将淡水排干，代之以海水，因为海水所含的电离子是淡水的60至100倍，这就增加了正负两极之间的电压，这时所产生的电能远大于一开始用来充电的电能。当电能被释放完时，海水又被淡水所代替，开始新一轮循环。

研究人员说，为提高效率，电池的正电极可以用二氧化锰纳米棒为材料，因为与其他材料相比，这种材料与钠离子作用的表面积会大大增加，而纳米棒则使得钠离子进出电极更为方便。

这项成果已发表在新一期《纳米快报》上。

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