Un team di ricercatori, guidato congiuntamente dal professor Hyun-Wook Lee e dal professor Dong-Hwa Seo della School of Energy and Chemical Engineering dell’Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), in collaborazione con il professor Seok Woo Lee della Nanyang Technological Università di Singapore, ha ottenuto risultati significativi nello sfruttamento delle fonti di calore di bassa qualità (
I sistemi convenzionali di raccolta dell’energia devono affrontare sfide quando si tratta di utilizzare in modo efficace fonti di calore di bassa qualità. Tuttavia, i sistemi TREC offrono una soluzione interessante poiché integrano la funzionalità della batteria con la capacità di raccolta dell’energia termica. In questo studio, il gruppo di ricerca ha approfondito il ruolo delle modalità di vibrazione strutturale per migliorare l’efficacia dei sistemi TREC.
Analizzando come i cambiamenti nel legame covalente influenzano le modalità di vibrazione – influenzando in particolare le molecole d’acqua strutturali – i ricercatori hanno scoperto che anche piccole quantità di acqua inducono forti vibrazioni strutturali nella modalità di allungamento A1g dei ligandi di cianuro. Queste vibrazioni contribuiscono sostanzialmente a un coefficiente di temperatura (ɑ) più ampio all’interno di un sistema TREC. Sulla base di queste informazioni, il team ha progettato e implementato un sistema TREC altamente efficiente utilizzando un elettrolita acquoso a base di ioni di sodio.
“Questo studio fornisce preziose informazioni su come le modalità di vibrazione strutturale possono migliorare le capacità di raccolta di energia dei sistemi TREC”, ha spiegato il professor Hyun-Wook Lee. “Le nostre scoperte approfondiscono la nostra comprensione delle proprietà intrinseche degli analoghi del blu di Prussia regolate da queste modalità di vibrazione, aprendo nuove possibilità per una migliore conversione dell’energia”.
Le potenziali applicazioni per i sistemi TREC sono vaste, in particolare nelle tecnologie indossabili e in altri dispositivi in cui esistono piccole differenze di temperatura. Catturando e convertendo efficacemente il calore di bassa qualità in energia utilizzabile, i sistemi TREC offrono un percorso promettente verso lo sviluppo di batterie secondarie di prossima generazione.
I risultati dello studio sono stati pubblicati prima della loro pubblicazione ufficiale nella versione online di Materiale avanzato il 3 luglio 2023. Questa ricerca ha ricevuto il sostegno del Fondo di ricerca 2023 dell’UNIST, del Programma di ricerca individuale di scienza e ingegneria di base e del Centro nazionale per i dati di ricerca sui materiali attraverso la Fondazione nazionale di ricerca (NRF) della Corea, finanziata dal Ministero delle Scienze e delle ICT (MSIT).
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