研究发现让盐水流过铁锈薄膜层可实现发电

2019-08-02 | 见丰网
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研究发现让盐水流过铁锈薄膜层可实现发电

据外媒报道,美国加州理工学院和西北大学的研究人员发现,当盐水流过锈迹斑斑的薄膜时会产生电流。盐水是电池中常见的成分,通常作为电解质存在。像盐水灯、巨大的氧化还原流动电池乃至实验渗透发电厂都有它的身影。

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但现在这个新系统的工作原理跟上面这些例子却不一样,因为铁锈不是通过化学反应而是利用电动效应--即水流经过时产生的能量--来发电。它的工作原理是盐水中的离子吸引铁锈层下铁中的电子。当盐水和它的离子流动时,这种引力就会拖拽铁电子并由此产生电流。

虽然以往用石墨烯也得到过同样的效果,但问题是石墨烯的制造和扩大到有用的尺寸仍旧是一件很棘手的事情,而生产大块铁板然后使其表面生锈则都是当前工业实践中已经具备的能力。

为了确保铁锈在均匀的薄膜上形成,研究小组使用了一种叫做物理气相沉积(PVD)的方法。氧化铁蒸气在表面凝结成均匀的10纳米厚的形态。随后,研究小组利用不同浓度的盐水溶液对其进行测试。

结果他们发现,这项技术在将动能转化为电能方面出奇得高效--大约能达到30%--每平方厘米铁锈可以产生几十毫伏和几微安的电流。这表明,扩大规模可以产生有用的电量。

该研究合著者Tom Miller说道:“从长远来看,每10平方米的盘子每小时能产生几千瓦的电--足够一个标准的美国家庭使用。当然,如果是要求较低的应用包括偏远地区的低功耗设备则在短期内更有前景。”

另外,它也可以用于在海洋或海洋附近发电,甚至还能用于人体的血管。

相关研究报告已发表在《Proceedings of the National Academy of Sciences》上。

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【责任编辑:阿诺】
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