“无温差摄氏100度下也可发电”，日本信州大学等开发新型发电元件

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日本信州大学纤维学部教授村上泰与日本NTS公司于2014年6月18日宣布，开发出了可在100℃温度下获得1.5V、数mA电力的发电元件。在信州大学纤维学部还做了点亮LED灯的演示。

公开发电元件的信州大学纤维学部教授村上泰。左侧为NTS代表董事宫泽伸。

发电原理尚在研究之中，但村上表示其“与化学电池及半导体电池不同，我们认为或许是一种新的发电类型”，同时还表示“为了使实用化及原理查明加速进展，而决定发表出来”。作为利用热的发电元件，虽有利用塞贝克效应的热电转换元件，但此次开发的元件即使没有温度差也可发电，因此村上指出这“不是利用塞贝克效应的发电元件”。

试制的电池单元。还试制了圆筒型电池单元。

此次的发电元件构造简单，就是在铝合金电极与铜合金电极之间，以最佳比例混合了锌化合物作为活性物质，以及介电体化合物和导电性高分子。此次用1g左右的活性物质试制了1cm见方的电池单元，做了点亮LED的演示。具体为，用吹风机加热电池单元，点亮了3个红色LED，和点亮了1个蓝色LED。

层压型电池单元的构成图

点亮3个红色LED时，吹风机的风一吹向电池单元，LED马上就亮起，在电池单元的温度上升至约100℃的状态下，显示有电压约1.56V、电流约0.57mA的约0.88mW的电力输出。

演示现场。电池单元的表面温度为100℃。

开发契机源于3年半前NTS“偶然在经营的材料中观测到了电压和微弱电流值”（NTS代表董事宫泽伸）。该公司从事特殊氧化钛粉末材料的销售等业务，擅长材料掺杂技术。

发电类型尚待认定

使1个蓝色LED点亮的演示

开发品虽被认为是新型发电元件，但存在诸多疑问，因此笔者试着提出了几个问题。第一个问题是，元件构造本身与电容器相近，是否还算一次电池？对此，开发方回答称“的确有电容器的一面，但因未显示出氧化还原反应，因此难以认为是化学电池”。

另一问题是，是否属于利用塞贝克效应的热电转换元件？对此，开发方表示，由于可在几乎无温差的情况下发电，因此说明不是塞贝克效应类发电元件。

最近，热光伏（thermophotovoltaic：TPV）发电可能性的研究活跃起来。TPV发电虽是在过滤固体元件的辐射光后与太阳能电池做光电转换，但此次元件的简单构造，无法实现与热光伏发电同样的机制。

更低温度也可发电

对于此次发电元件的用途，信州大学和NTS认为，由于不是利用温差发电，并且构成材料便宜，因此有望用于广泛领域。比如，太阳能电池在夏季时温度会升高至60～80℃，导致发电效率下降，因此在模块背面设置此新型发电元件，将有助于提高发电效率。此外，还可用于利用温泉及废热的发电，以及设置在夏季时达到近80℃的车内仪表板等处来发电。

今后，如果能够使发电开始温度降至人的体温附近，则还可用衣服或被褥来发电。（作者：狩集 浩志，日经技术在线！供稿）