电解质种类对锥形纳米通道中动电能量转换特性的影响

作者：钱芳; 郭盼盼; 韦冬敏; 崔永赫; 王秋旺; 赵存陆

来源：工程热物理学报, 2022, 43(05): 1174-1181.

• 动电能量转换
• 纳米通道
• 锥度
• 电解质效应

压力驱动纳米通道动电能量转换可以将流体的动能直接转换成电能，是一种清洁可再生的电能生产方式。考虑到制备的纳米通道大多具有横截面非均一性，本文选取了锥形纳米通道这一典型的非均一横截面纳米通道，通过数值模拟的方法求解控制动电能量转化的多物理场耦合模型，重点讨论了电解质种类(LiCl、NaCl和KCl)和锥形纳米通道锥度对动电能量转换特性和各发电性能参数调整效应的影响。研究发现阳离子扩散系数越小的电解质溶液，于小锥度正向压差时其能量转换效率取得的峰值越大，如LiCl溶液能量转换效率0.85%，高于NaCl溶液(0.7%)和KCl溶液(0.53%)。研究结果对锥形纳米通道在实际动电能量转换应用时电解质种类、串/并联方式和压力驱动方向的选择具有指导意义。

• 单位
  西安交通大学