石墨烯电池能够将环境热量转化为电流

物理学家已经制造出一种石墨烯电池,它可以从溶液中离子的热运动中获取能量。

这是电池的一个有趣的反应。在室温下,离子在水溶液中的热速度为每秒数百米。然而,很少有人研究这个过程或它产生电流的潜力。

香港理工大学的一个团队研究了这一过程,而且似乎也掌握了它。这些人创造了一个由LED组成的电路,通过一些电线连接到石墨烯条上。他们只是把石墨烯放在氯化铜溶液中观察。果然,LED灯亮了。(实际上,他们需要6条石墨烯串联电路达到2V来让LED发光。)

根据他们的研究,铜离子带着双重正电荷,以每秒300米的速度通过溶液,这要归功于溶液在室温下的热能。当一个离子撞击石墨烯带时,碰撞产生的能量足以将一个离域电子踢出石墨烯。电子有两种选择:要么离开石墨烯带与铜离子结合,要么穿过石墨烯带进入电路。

事实证明,石墨烯中的电子迁移率比溶液中的要高得多,所以电子自然会选择通过电路的路径。就是这个点亮了LED。被释放的电子更喜欢穿过石墨烯表面……而不是进入电解质溶液。这就是产生电压的方式。

所以这个装置产生的能量来自于周围的热量。这些人说通过加热溶液和超声波加速铜离子可以增加电流。他们甚至声称,他们的石墨烯电池仅在室温下就能运行20天。

但有一个重要的问题。依靠某种化学反应产生电流,是否会像普通电池一样。他们通过几个控制实验排除了这种可能性。然而,从表面上看,这似乎是一个非常重要的结果。另一些则是通过简单地让流动的水通过石墨烯来产生电流,所以移动的离子也能起到同样的作用也就不足为奇了。

它提出了一种清洁的、绿色的电池的前景,这种电池只靠环境热提供动力。这是自主技术研究的一个巨大突破。希望他们是对的。

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