熱電化學(xué)電池是一種利用溶液中電化學(xué)熱電效應(yīng)完成熱能向電能的轉(zhuǎn)化的裝置。熱電化學(xué)電池在具有設(shè)置簡(jiǎn)單、綠色環(huán)保、低維護(hù)費(fèi)用等優(yōu)勢(shì)的同時(shí)，卻也限制于其較低的能量轉(zhuǎn)化效率和造價(jià)較為昂貴的電極材料。傳統(tǒng)的溫差電池所使用的電極材料一般是鉑、鈀等貴金屬，而隨著對(duì)納米材料的不斷研究，碳納米管成為了電極材料的新選擇。

數(shù)理學(xué)院2016級(jí)本科生周鈺卿在課題組前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用改進(jìn)后的電泳沉積（EPD）在不銹鋼基板上制備碳納米管-石墨烯（CNT-Gr）雜化物，并以此制成熱電化學(xué)電池（TEC）電極。與原始CNT電極相比，這種混合電極顯著地改善了TEC性能，其電流密度高達(dá)62.8 A·m^-2，功率密度則高達(dá)1.15瓦·米^-2，相比原始的CNT電極高出了30.4％。該研究有效證明了通過(guò)EPD技術(shù)生長(zhǎng)CNT-Gr雜化電極可能為基于碳納米材料的TEC電極的實(shí)際應(yīng)用提供有前途的方法。相關(guān)結(jié)果發(fā)表于Nanomaterials 雜志上（https://doi.org/10.3390/nano9101450）。

第一作者周鈺卿為數(shù)理學(xué)院2016級(jí)物理學(xué)專(zhuān)業(yè)本科生，該工作在導(dǎo)師董長(zhǎng)昆教授與錢(qián)維金副教授共同指導(dǎo)下完成。

CNT和CNT-Graphene-0.1電極的電池電勢(shì)與電流的關(guān)系、內(nèi)部電阻與測(cè)試時(shí)間的擬合曲線(xiàn)、以及電池電勢(shì)與比輸出功率的曲線(xiàn)圖與穩(wěn)態(tài)時(shí)的電流密度的關(guān)系。

  周鈺卿同學(xué)近照