一种基于热敏结晶的热电势提高的热再生电化学循环电池及使用方法技术

本发明专利技术属于热电化学转换技术领域，具体为一种基于热敏结晶的热电势提高的免充电热再生电化学循环电池及使用方法，包括正极电极、负极电极、正极电解液、负极电解液和阳离子交换膜，正极电解液与负极电解液中的电极电势在中间温度相等，电池电压为0V，正极电解液和/或负极电解液还含有诱导电解液中氧化离子或还原离子热敏结晶的添加剂，添加剂诱导氧化离子或还原离子在第一温度下溶解，在第二温度下结晶,电池热电势通过上述热敏结晶过程提高。发明专利技术提出的热再生电化学循环电池无需电力辅助，在高温和低温下均能放电；基于热敏结晶效应的电池热电势较高，这提高了电池的工作电压、容量和热电转换效率，实现了低品位热的高效回收转换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于热电化学转换，具体涉及一种基于热敏结晶的热电势提高的免充电热再生电化学循环电池及使用方法。

技术介绍

1、低品位废热(<100℃)广泛存在于环境、工业电厂、太阳能和地热等领域。回收利用这类低品位热能有助于减少碳排放，但由于其分布分散，且与环境温度差异较小，高效的回收利用这些低品位热非常困难。近些年来，包括热扩散离子电容、热化电池、热再生电化学循环(trec)等具有高离子热电势的电化学热-电转换器件已被提出用于回收低品位热能。在这些技术中，trec电池由于能实现超过10％的较高卡诺相对效率，展现出极大的应用潜力。trec电池是一种等温器件，其工作原理基于阳极和阴极电对反应的温度依赖性，其开路电压voc随温度的变化定义为电池热电势αcell:

2、

3、其中e+和e-分别为正、负极反应电对的电势；α+和α-分别为正极、负极反应的热电势。因此，trec电池通过在不同温度下进行充放电循环，即可将温差转化为电功输出。然而该过程需要电力辅助电池再生，对于回收低品位热的理想trec电池是只通过热能再生。免充电trec电池无需电本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于热敏结晶的热电势提高的免充电热再生电化学循环电池，其特征在于，所述热再生电化学循环电池包括正极电极、负极电极、正极电解液、负极电解液和阳离子交换膜；所述的正极电解液与负极电解液中的氧化还原电对的电极电势在中间温度Tm相等，电池电压为0V；所述正极电解液和/或负极电解液还含有诱导电解液中氧化离子或还原离子热敏结晶的添加剂，所述添加剂诱导所述氧化离子或还原离子在第一温度T1下溶解，在第二温度T2下结晶沉淀；所述的电池热电势是通过所述热敏结晶过程提高；

2.根据权利要求1所述的一种基于热敏结晶的热电势提高的免充电热再生电化学循环电池，其特征在于，所述正极电解液和负极电解...

【技术特征摘要】

1.一种基于热敏结晶的热电势提高的免充电热再生电化学循环电池，其特征在于，所述热再生电化学循环电池包括正极电极、负极电极、正极电解液、负极电解液和阳离子交换膜；所述的正极电解液与负极电解液中的氧化还原电对的电极电势在中间温度tm相等，电池电压为0v；所述正极电解液和/或负极电解液还含有诱导电解液中氧化离子或还原离子热敏结晶的添加剂，所述添加剂诱导所述氧化离子或还原离子在第一温度t1下溶解，在第二温度t2下结晶沉淀；所述的电池热电势是通过所述热敏结晶过程提高；

2.根据权利要求1所述的一种基于热敏结晶的热电势提高的免充电热再生电化学循环电池，其特征在于，所述正极电解液和负极电解液中的活性物质选自k3fe(cn)6/k4fe(cn)6(+)||kfeⅱfeⅲ(cn)6(-)或ki3/ki(+)||k3fe(cn)6/k4fe(cn)6(-)。

3.根据权利要求2所述的一种基于热敏结晶的热电势提高的免充电热再生电化学循环电池，其特征在于，当所述正极电解液中的活性物质为k3fe(cn)6/k4fe(cn)6时，所述添加剂为含胍离子、四乙基铵根离子或1-乙基-3-甲基咪唑阳离子的盐，或为乙...

【专利技术属性】
技术研发人员：皇强强，钱鑫，杨荣贵，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：