低温、离域和丰富热源的热电转换对于物联网（IoT）或无碳社会的发展至关重要。热电池由于成本低、元件灵活，在低温热的热电转换方面引起了人们极大的兴趣。然而，要实现热电池的实际使用，需要显著提高其转换效率。
近日，日本九州大学Yu Hoshino，Teppei Yamada报道了将氧化还原活性电解质对醌氢酮的质子耦合电子转移（PCET）反应和水凝胶纳米颗粒（NPs）的体积相变（VPT）相结合，得到了具有较高转换效率的温度能量采集热电池。
文章要点
1）含有羧酸和胺的聚(N-异丙基丙烯酰胺)NPs在熵驱动下的VPT在生理温度附近分别产生高达0.049 和−0.053 pH K−1的pH梯度。pH梯度进而触发了醌氢醌在电极上的PCET反应，从而导致了高效的热电转换，其塞贝克系数（Se）分别为−6.7 和+6.1 mV K−1。
由水凝胶相变驱动的热电池提供了一种无毒、灵活和廉价的充电器，可以实现从太阳能、身体和废热等丰富的能源中获取无碳新能源。
Benshuai Guo, et al, Thermocells Driven by Phase Transition of Hydrogel Nanoparticles, J. Am. Chem. Soc., 2020
DOI: 10.1021/jacs.0c08600
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.0c08600
