熱化学電池
49mVK-1と、水中の-1.4mVK-1と比較して上回った。他のIL中で測定した後の研究32では、水溶液中で得られた最大値を上回るものばかりではなかったが、ゼーベック係数に及ぼすイオン液体の特性のいくつかが確認された。この結果は、酸化還元反応エントロピーが、酸化還元対と、酸化還元対とは反対の電荷を有する電解質イオンとの間のクーロン相互作用によって支配されることを示唆している。例えば、正に帯電したレドックス対Fe(bpy)3は、[NTf2]アニオン中では似たゼーベック係数を示した([C4mpyr][NTf2]:0.45mVK、[C2mim][NTf2] 0.5m VK、(PP13)[NTf2]:0.49mVK)のに比べ、[C4mpr]ビス(パーフルオロエチルスルホニル)アミド([NPf2])では有意に小さかった(0.33mV K-1)。また、レドックス対のゼーベック係数は、ILイオンの電荷密度に依存していることを見出しており、ILの電荷密度が増加する(イオンが小さくなるか電荷が大きくなる)と、ゼーベック係数の絶対値が増加することがわかった。以下でさらに議論するように、IL間の差異が、酸化還元対のゼーベック係数に有意に影響することが、他の多くの研究によっても実証されている。
実際のIL電解質に関する初期の研究では、ある範囲のILにおけるヨウ化物/三ヨウ化物レドックス対を調べたところ、ゼーベック係数と最大出力はILのカチオンとアニオンの両方の性質に影響を受けることがわかった。1エチル-3-メチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート([C2mim][BF4])中の0.4 M I-/I3-溶液で測定されたゼーベック係数は0.
対照的に、電流コレクタとして第2の基板を用いる炭素電極は、基板/炭素界面および炭素電極を通る熱損失が生じる可能性がある。これらの熱損失の役割についての理解を深めるため、熱抵抗モデルが開発されている27,58。
電極材料の研究の大部分は、酸化還元システムにおける高速な電子移動速度と良好な物質輸送能を有するフェリシアン/フェロシアン化物水溶液中の炭素系材料に焦点を当ててきた。非水性電解質および非炭素系電極などの他の系についての研究は比較的少ない。[C2mim] [B(CN)4]におけるCo(bpy)3の挙動は、白金、改質白金電極(白金黒またはPEDOT被覆)、ステンレス鋼および改質ステンレススチール(PEDOTまたはPt付)に対して調べられた。被覆されていないステンレススチールを除くすべての電極は、180-240 mW m-2(0.04-0.05 mW m-2 K-2)の範囲の最大出力値を示した。ステンレススチール電極(54mWm-2,1.0mWm-2K-2)を用いたシステムの著しく低い電力出力は、他の電極材料(<5Ω)と比較して高い電荷移動抵抗(136Ω)に起因した。この研究は、電力出力を犠牲にすることなく、より安価な電極材料を非水性電解質に使用できることを実証した。しかしながら、電極の電気触媒性能は使用する酸化還元対に依存するため、各レドックス電解質システムでの最適化を必要とする。