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大部分廢熱能以低品位熱量（<100°C）的形式存在，使用傳統的能量收集系統很難將其轉化為可用能源。熱再生電化學循環（TREC）集成了電池和熱能收集功能，被認為是低品位熱量收集的一個有吸引力的系統。

在此，韓國蔚山國立科技大學 Dong-Hwa Seo、Hyun-Wook Lee&新加坡南洋理工大學 Seok Woo Lee等人研究了結構振動模式在增強 TREC 系統功效中的作用。?同時分析了受結構水分子數量影響的鍵合價的變化是如何影響振動模式。?

研究發現，即使是少量的水分子也能誘導具有強結構振動能的氰化物配體的 A1g 伸縮模式，這對 TREC 系統中較大的溫度系數（ɑ）有顯著貢獻。?利用這些見解，該工作設計并實施了一種使用鈉離子水電解質的高效 TREC 系統。

圖1. TREC的原理和水分子在PBA結構中的作用

總之，該工作提出了一種 TREC 系統的設計，該系統通過控制結構振動熵的變化來實現高效率。?研究結果表明，受結構中水分子數量影響的結構振動模式在確定結構振動熵變程度方面起著重要作用。?通過拉曼光譜分析和計算模擬的結合，確定配位和間隙水分子具有調節過渡金屬和氰化物配體的共價性的能力。?

在沒有這些水分子的情況下，Cu-N鍵中較強的共價鍵和Fe-C鍵中較弱的共價鍵增強了A1g振動模式，導致更高的結構能和大的結構熵變。?因此，通過利用其固有特性可以設計出具有高熱電轉換效率的 TREC 系統。該研究為 TREC 系統的潛力提供了寶貴的見解，同時更深入地了解受結構振動模式調節的普魯士藍類似物 (PBA) 的內在特性，為增強 TREC 系統的能量收集能力開辟了新的途徑。

圖2. TREC全電池演示

Enhancing Efficiency of Low-Grade Heat Harvesting by Structural Vibration Entropy in Thermally Regenerative Electrochemical Cycles, Advanced Materials 2023 DOI: 10.1002/adma.202303199

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?AM：通過熱再生電化學循環中的結構振動熵提高低級熱量收集的效率

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