电力科技信息

新型热电材料实现迄今最高“热变电”效率

电脑等设备在使用中发热是人们熟悉的现象，这是因为部分电能变成了热能，那么能不能反过来把热能直接变成电能呢？一项最新研究认为，这种热电材料的研究取得了突破，得到了具有迄今最高“热变电”效率的材料。

热电材料不同部位的温度不一样，电子就会顺着温差从一端跑到另一端，由此产生的电流可以作为电源。但是过去的热电材料把热能转换为电能的效率都不高，大多只有约5%～7%，这限制了热电材料的应用。现在只有一些很特殊的场合才使用热电材料，比如正在火星上考察的 “好奇”号火星车就用到了热电材料。

新一期英国杂志刊登报告说，美国西北大学等机构研究人员开发出了新型热电材料。这种材料的基础是碲化铅，它本身就具有热电转换性质，研究人员又进行了一系列改造，先在其中加入钠原子，提高其导电性；然后加入碲化锶，降低其导热性；还在材料上开了许多缝隙，进一步降低导热性，而电子仍能移动。最后得到的新材料热电转换效率达到15%。

据介绍，这是热电材料中迄今最高的“热变电”效率，研究人员认为，在这个效率的基础上，也许2～3年后就能开发出一些应用这种热电材料的实用产品。

摘编自互联网

韩国开发出电缆形柔性锂离子电池

据物理学家组织网报道，韩国LG化学公司的研究人员日前称，他们开发出一种外形如同电线的柔性锂离子电池。这种电池具有极好的柔韧性，能够经得起较大幅度的弯曲和变形，甚至在打结后仍然能够正常工作。这一成果有望突破现有移动电子产品的设计瓶颈，为可弯曲折叠的手机和电脑的出现铺平道路。相关论文发表在最新一期《先进材料》杂志上。

传统的锂离子电池体积大，在整体体积和重量中占有很大的比例，一直以来都是制约移动电子设备设计和发展的一大障碍。早在几年前，就有专家预言，可弯曲或穿戴的柔性电子产品将成为下一代电子产品的主流。而在此之前，必须首先研发出可弯曲的柔性电池。

此前虽然也有不少柔性电池问世，但这些电池多是平板状，且容量较为有限。相比之下，由LG化学公司开发的这种线缆形柔性锂离子电池则更为灵活，能够更好地融入产品的设计当中。

研究人员称，这种原型电池具有极好的柔韧性，并能承受一定程度的拉伸。实验时用一段长度为25 cm的电缆形锂离子电池，分别驱动了一个小型MP3和一块红色的LED显示屏。

研究人员称，这种电池的普及将有可能让现有移动设备的外观发生极大的改变。在便携式电子设备领域，最主要的限制因素就是电池的形状。这一难关被攻破后，将为产品的设计和创新开辟出新的道路。目前，他们正在对一种新型阳极材料进行测试，以使电池获得更大的容量和更快的充电速度。下一步，他们的目标是尽快实现这种电池的批量生产。

据了解，LG化学公司长期以来致力于电池的研发，从1999年起开始大规模生产锂离子电池。截至2008年，LG化学公司已成为韩国第二、全球第四大锂离子电池制造商。

摘编自互联网

污水发电技术将走出实验室

近日，美国俄勒冈州立大学的工程师们在改善微生物燃料电池性能方面取得突破。他们研制出一种可以直接利用污水来发电的新型微生物燃料电池，这或许会使今后的污水处理厂在用电方面不但可以自给自足，甚至还能够向外供电。

相比传统微生物燃料电池，这种新型电池的发电效率可高出10～100倍。研究者表示，这项既可以处理污水又可以发电的技术将彻底改变全球污水处理业，替代目前已经使用了近一个世纪的活性污泥处理法。在美国国家科学基金会资助下，相关成果日前发表于专业期刊《能源与环境科学》。

“如果该技术能够商业化，污水处理厂将从耗电大户变成发电大户。”俄勒冈州立大学生物与生态工程系副教授HongLiu说：“它将产生世界性影响，节省大量资金，并促进能源的可持续利用。”

据专家估计，在欧美发达国家，每年有约3%的电力用于污水处理，不但消耗了大量燃料，还导致了温室气体的排放。若这项新技术能发挥其最大潜力，理论上将提供数倍于目前污水处理厂所消耗的电能，且不排放任何温室气体。

实际上，科学家几十年前就已经发现某些微生物具有发电的能力，而该校研究人员几年前已经开发出了此项技术的原型，但当时的技术并不能产生足够的电力。

通过不断的改进，如缩小正负极的间距，培养更有效的微生物以及采用一种新型分离材料，目前的技术可以从每立方米的污水中生产出2 kW的电能，其效率远超现有微生物电池。

同时，相对于另一种利用污水来发电的方法沼气发电法，此项技术不仅效率更高，而且不会产生硫化氢、甲烷等有害气体或温室气体。

目前，该技术已经在实验室得到充分验证，HongLiu表示，下一步将寻找合适的实际测试对象。“我们初步打算与一家食品加工厂进行合作，该厂可以稳定排放一种污染物与比例相对固定的废水。”HongLiu说。

另据该校研究人员介绍，未来的研究将集中在寻找发电效率更高的微生物、降低相关材料成本等方面。

摘编自互联网

美国首个商业化波浪能发电装置即将运行

据《纽约时报》报道，美国首个获得商业许可的并网波浪能发电装置日前已经进入了最后的测试阶段，计划于今年10月在俄勒冈州正式下水。

该装置由海洋电力技术公司设计并获得了美国联邦政府的批准，并网之后足以为1000户家庭提供电力。然而，渔业代表律师担心，波浪能技术可能会重复20世纪30年代美国西北太平洋沿岸水电发展的老路。由于没有考虑生态网络，水电大坝阻断了数百万条鲑鱼回内陆产卵的路线。提倡休闲渔业的“俄勒冈捕鱼者”组织表示，希望波浪能的发展能够放缓步伐，先观测其影响。

波浪能本质上是风能的积累。在西北太平洋，持续的风能产生了持续的波浪，形成了大片可捕获波浪能的区域。为了保护环境，防止出现故障时污染海水，该公司的浮筒进行了重新设计，去除了所有液压油。

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