全球一次能源消耗中，大部分以热的形式被损耗或浪费。一次能源消耗中，大概有1/3以近室温热的形式被废弃掉。因此，通过热电材料将近室温热转化为额外的电力，实现近室温废热的资源化利用，具有极高的应用价值和现实意义。
近日，广东省科学院化工研究所（以下简称省科学院化工所）曾炜团队巧妙地将水凝胶中以Grotthuss机制进行传输的质子与电极上氧化还原反应的有机结合，实现了热功率（26.7 mV K-1）、功率因子（20.26 mW m-1 K-2）、持续输出两小时能量密度（2451 J m-2）和相对卡诺效率（1.12%）的大幅提升，并揭示了热电池热电转换性能的提升机理。此外，通过对称电极和非对称电极的有效引入，在一定程度上证明了电极上的氧化还原反应对热电池的应用具有普适性。
热电池的热电转换机理
热电池的热电转换性能
该研究工作有望与太阳能光伏系统联用，以实现太阳余热回收，具有广阔的产业化应用前景。研究成果近期发表于Advanced Science期刊，第一作者为广东省科学院和华南师范大学联合培养硕士研究生张文聪，曾炜研究员和王前明研究员为共同通讯作者。该项目得到了国家自然科学基金面上项目（52073066）和广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项资金（2020GDASYL-20200102028）的资助。
原文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202303407
供稿：省科学院化工所
撰稿：张文聪
审稿：董军 文武 李晓芝
校稿：徐超 肖捷 章震 黄巧纯
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