水下发电机可以自主地在两种功能模式之间切换

水下交通工具、探测器和潜水机器人需要自己的能量供应,以使船舶能够自主地长时间运行。一种新的、经济的从海水中直接电化学提取能源的系统,能够承受短期的电力需求峰值,同时保持长期稳定的电力。科学家们在期刊上指出,为了实现这一目标,该系统可以在两种操作模式之间独立切换《应用化学》

图片来源:威利

图表潜艇地貌,温度和电流,以及检查和修复管道和深海电缆是海洋水下设备自主行动的一些任务示例中的一些例子。在这些艰难的条件下,发电机的挑战是产生高能量密度(长运行时间,标准功率使用)和高功率密度(短期高电流),用于抓握夹具的快速移动或动作。

梁堂,胡江和明胡及其在中国北京中海大学华东师范大学的职业大学,中国北京中华民国环境科学研究院汲取灵感来自海洋生物,可以改变其细胞呼吸之间的欧洲杯线上买球使用各种材料作为电子受体的厌氧和有氧运动模式。欧洲杯足球竞彩科学家们设计了一种以相同的原则为操作的新型发电机。

这一发现的关键因素是一种由普鲁士蓝制成的阴极,它是一种开放的框架结构,氰化物离子作为“支柱”,铁离子作为“节点”,可以简单地接收和放电电子。当与金属阳极结合在一起时,这种结构可以用来从海水中发电。

如果电力需求较小,则流入阴极的电子直接传送以溶解氧。由于海水中的溶解氧取之不尽,因此可能会为不受限制的时间提供低电流的电力。然而,溶解氧的浓度不高。当功率需求和因此电流突然增加时,阴极上没有足够的氧气来立即容纳所有进入的电子。因此,普鲁士蓝必须通过将铁原子的氧化状态从+ 3〜+2减小来储存这些电子。为了保持电荷平衡,带正电荷的钠离子停留在框架内。由于这些在海水中以高浓度存在,因此许多电子 - 可以在短时间内吸收许多电子。当当前需求缓慢减速时,电子再次转移到氧气,氧气再生框架,Fe2+被氧化成Fe3+,钠离子离开。

该系统在腐蚀性海水中具有很强的一致性,并能承受频繁的模式切换。它在高能量模式下连续工作了四天,没有任何功率损失。高功率模式可以提供39个发光二极管和一个螺旋桨。

来源:https://www.wiley.com/en-us

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