Группа ученых из Китая провела успешный эксперимент по проверке нового материала – термогальванического геля. Он был специально разработан для устранения ахиллесовой пяты современных литий-ионных батарей, которые сильно нагреваются при работе. Идея в том, чтобы не просто отводить избыточное тепло, а сразу же превращать его в электроэнергию.
Сейчас для поддержания мощных батарей в электромобилях в оптимальных тепловых условиях их принудительно охлаждают. То есть, сначала система расходует энергию на нагрев элемента, а потом еще и на охлаждение – это трудно назвать рациональным подходом. Китайские ученые разработали гидрогель с особой структурой, в котором по мере нагревания высвобождается все больше ионов. Они передвигаются между двумя электродами и порождают электрический ток.
Тепло, которое остается после запуска электронов, идет на нагрев содержащейся в гидрогеле воды. В конечном итоге она испаряется, отводя это тепло от системы. Но после прекращения подогрева гидрогель, наоборот, начинает впитывать влагу из воздуха, пока не стабилизируется. Ученые пока затрудняются сказать, как поведет себя система при длительной постоянной работе – не исключен риск пересыхания самого гидрогеля.
В ходе эксперимента использовалась пленка толщиной 2 мм, которой обернули батарею смартфона. Ученым удалось получить снижение температуры на 20 градусов и выработать при этом 5 микроватт энергии. Конечно, показатель невысок, но и технология экспериментальная. Подобно системам рекуперации энергии торможения, она может стать вспомогательным модулем в общей энергосети электромобиля.