有效的除热和回收是两个难以同时实现的矛盾过程。有鉴于此，武汉大学胡雪蛟、刘抗与美国加州大学Jun Chen等人通过使用一种智能的热电（TG）水凝胶薄膜，开辟了实现这一目标的新途径。在该薄膜中，离子和水经历两个独立的热力学循环：热电反应和水-气相变。

本文要点：

1）由于水凝胶内部有热电离子偶，所以具有良好的热电性能，水凝胶的热电特性使其能够有效地将来自热源的低品位废热转化为电能。此外，水凝胶内部的水可以自由蒸发，实现高效蒸发冷却。水凝胶还能自动吸收周围空气中的水分，使自身再生。基于这些特性，研究人员提出了通过蒸发冷却同时除热和通过热电反应回收热量的想法。

2）通过调节锂离子和Br离子的浓度以及水凝胶的厚度，可以对蒸发和再生时间进行微调。将TG水凝胶连接到手机电池上，并观察到在快速放电期间电池的温度显著下降（约20 °C）。一部分废热也被转化为电能，证明了水凝胶同时冷却和回收电子产品废热的潜力。

Shirui Pu, et al. Thermogalvanic Hydrogel for Synchronous Evaporative Cooling and Low-Grade Heat Energy Harvesting. Nano Lett. 2020.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.0c00800.

https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.0c00800