說到清潔可再生能源，人們第一時間想到的多是太陽能、風能和潮汐能之類。相比之下，地熱能是一個比較冷門的存在。
即便如此，還是有許多研究團隊在深入這方面的研究，比如本文要為大家介紹的新型地熱能電池。
從字面意義可知，地球本身就是一個“溫暖”的球體。在澳洲、美國等諸多地區，都潛藏著豐富的地熱能源。
【圖自：Tokyo Tech，via New Atlas】
東京工業大學和 Sanoh Industrial 的研究人員，剛剛開發出了一種新型電池，特點是能夠直接將熱能轉化為電能。
據悉，大多數地熱系統使用著地表下方几公里處的熱巖加熱水。通常自然泵送到地面（或者人工抽送），並在利用後泵回。
遺憾的是，舊式系統需要超過 180℃（365℉）的高溫才能運作，且難以實現擴充套件。相比之下，日本研究團隊使用了更加直接的方法。
他們設計了基於熱敏電池（STC）的新方案，能夠在低於 100℃ 的溫度下發電，且無需水或水蒸氣這樣的中間載體。
STC 是由夾在兩個電極之間的三層材料所構成的電池，包含了一個電子傳輸層（ETM）、一個半導體鍺層、以及一個傳輸銅離子的固體電解質層。
將這種特殊設計的電池埋入熱地環境後，熱量可激發半導體中的電子，使之轉移到 ETM 。
然後透過電極的外部電路傳遞，最終經由另一電極進入電解質 —— 在那裡發生氧化還原反應、將低能電子帶回半導體、並開啟新的迴圈。
【圖自：Journal of Materials Chemistry A】
最初團隊不確定 STC 裝置能夠將這種迴圈維持多長時間，是否能夠持續地執行下去。但在測試過程中，他們找到了答案。
氧化還原反應的最後，會導致迴圈的乾涸，因為不同型別的銅離子，終將在不同的地方停工。
有趣的是，團隊驚訝地發現 —— 只需將 STC 裝置埋在熱源中，即可解決這一問題。然後便是開啟外部電路一段時間後，才能給它充電。
團隊表示，此舉有望實現 STC 裝置的“半永久性”供電。首席研究員 Sachiko Matsushita 稱：
藉助這樣的設計，原先低利用率的地熱能，也可成為一種很有希望的可再生能源。
你無需擔心輻射，不耗費昂貴的石油，也無需依賴不穩定的太陽能或風能。
之後，研究團隊將對其進一步改進，以儘快地投入實際使用。有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《材料化學A》期刊上。原標題為：
說到清潔可再生能源，人們第一時間想到的多是太陽能、風能和潮汐能之類。相比之下，地熱能是一個比較冷門的存在。
即便如此，還是有許多研究團隊在深入這方面的研究，比如本文要為大家介紹的新型地熱能電池。
從字面意義可知，地球本身就是一個“溫暖”的球體。在澳洲、美國等諸多地區，都潛藏著豐富的地熱能源。
【圖自：Tokyo Tech，via New Atlas】
東京工業大學和 Sanoh Industrial 的研究人員，剛剛開發出了一種新型電池，特點是能夠直接將熱能轉化為電能。
據悉，大多數地熱系統使用著地表下方几公里處的熱巖加熱水。通常自然泵送到地面（或者人工抽送），並在利用後泵回。
遺憾的是，舊式系統需要超過 180℃（365℉）的高溫才能運作，且難以實現擴充套件。相比之下，日本研究團隊使用了更加直接的方法。
他們設計了基於熱敏電池（STC）的新方案，能夠在低於 100℃ 的溫度下發電，且無需水或水蒸氣這樣的中間載體。
STC 是由夾在兩個電極之間的三層材料所構成的電池，包含了一個電子傳輸層（ETM）、一個半導體鍺層、以及一個傳輸銅離子的固體電解質層。
將這種特殊設計的電池埋入熱地環境後，熱量可激發半導體中的電子，使之轉移到 ETM 。
然後透過電極的外部電路傳遞，最終經由另一電極進入電解質 —— 在那裡發生氧化還原反應、將低能電子帶回半導體、並開啟新的迴圈。
【圖自：Journal of Materials Chemistry A】
最初團隊不確定 STC 裝置能夠將這種迴圈維持多長時間，是否能夠持續地執行下去。但在測試過程中，他們找到了答案。
氧化還原反應的最後，會導致迴圈的乾涸，因為不同型別的銅離子，終將在不同的地方停工。
有趣的是，團隊驚訝地發現 —— 只需將 STC 裝置埋在熱源中，即可解決這一問題。然後便是開啟外部電路一段時間後，才能給它充電。
團隊表示，此舉有望實現 STC 裝置的“半永久性”供電。首席研究員 Sachiko Matsushita 稱：
藉助這樣的設計，原先低利用率的地熱能，也可成為一種很有希望的可再生能源。
你無需擔心輻射，不耗費昂貴的石油，也無需依賴不穩定的太陽能或風能。
之後，研究團隊將對其進一步改進，以儘快地投入實際使用。有關這項研究的詳情，已經發表在近日出版的《材料化學A》期刊上。原標題為：
《A sensitized thermal cell recovered using heat》