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2025-07-11 09:42:00
Ping He教授が率いる研究チームは、容易に利用可能な暖かいペースト材料を使用して迅速に組み立てることができるヒドロゲルベースの鉄空気バッテリーシステムを作成しました。これらの加熱パッドは、寒い状態で温かさを提供するために一般的に使用されており、熱を発生させるために酸化反応を起こす鉄粉末が含まれています。
「私たちは、温かいペーストで熱を生成するのと同じ化学反応を、代わりに電力を生成するために活用できることに気付きました」と彼は声明で述べました。 「ヒドロゲル電解質を使用して適切なバッテリーアーキテクチャを設計することにより、この熱エネルギー源をポータブル緊急電源に変換できます。」
チームによると、主要な革新は、3％のポリアクリル酸カリウム塩（PAAK）と0.5％のリグノスルコネートナトリウムを含む修飾されたヒドロゲル電解質にあります。
この電解質は、-53°Cの凍結点で、非常に低い温度でも高いイオン導電率を維持し、鉄粉末アノードを効果的に結合しながらバッテリーの漏れを防ぎます。
バッテリーからの詳細
パフォーマンステストでは、バッテリーが0.98Vを生成し、室温で2.68Ahの容量を供給することが示されました。 -20°Cでは、システムは1.24Ah容量の機能を維持します。 4つのセルが直列に接続されている場合、それらは携帯電話を充電するのに十分な力を提供し、それにより緊急時に通信機能を確保すると言われています。
研究者は、ゼロ下の条件であっても、LEDライトに電力を供給し、スマートフォンを充電することにより、前進を実証しました。
組み立てられたバッテリーは、市販の鉛蓄電池と比較して、89.92 WH kg-1のエネルギー密度を達成しました。
チームは、このブレークスルーは「暖かさと力が生存に不可欠である屋外活動と緊急事態に大きな利点をもたらす」と付け加えました。
彼らは、バッテリーを元の温かいペーストパッケージを使用して手動で組み立てることができ、特殊な機器や複雑な手順を必要としないと付け加えました。
チームの調査結果の詳細が記載されています 科学速報。
#暖かいペーストは寒い気候バッテリーに変わりました