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一个中国研究团队开发了一种新概念，可以从低温余热源中提取热能，并通过控制压力按需重复使用。
热能生产占世界最终能源消耗的50%以上，对余热潜力的分析表明，世界一次能源消耗的72%在转换后损失，主要以热能的形式损失。它还占全球温室气体排放量的30%以上。
在此背景下，由中国科学院金属研究所李冰教授领导的研究人员提出并实现了一种新的概念——基于独特的逆气热效应的巴热热电池。
该研究发表在《科学进展》上。
逆气热效应的特征是压力诱导的吸热反应，与加压导致放热反应的正常气热效应形成鲜明对比。“一个压热热电池循环包括三个步骤，包括加压时的热充电，加压时的存储和减压时的热放电，”该研究的通讯作者李教授说。
将气热热电池在硫氰酸铵(NH4SCN)。放电表现为43 J g 的热量-1或温度升高约 15 K。释放的热量是机械能输入的11倍。
要了解独特的逆气热效应的物理起源，工作材料NH4SCN已经使用同步加速器X射线和中子散射技术进行了很好的表征。它在363 K处经历了从单斜相到斜方晶相的晶体结构相变，伴有~5%的体积负热膨胀和约128 J kg的熵变化-1K-1.
这种转变很容易被低至40 MPa的压力驱动，它是第一个熵变化大于100 J kg的逆气热系统。-1K-1.压力依赖性中子散射和分子动力学模拟表明，SCN ̄阴离子的横向振动受到压力增强，形成长程有序的氢键减弱。
结果，系统在响应外部压力时变得无序，因此材料从环境中吸收热量。
作为一种新兴的热处理解决方案，压热电池有望在低温工业余热收集和再利用、固态制冷传热系统、智能电网和住宅热管理等各种应用中发挥积极作用。
