余热资源广泛存在于工业生产过程中,其总量约占燃料完全燃烧热的17%~67%,可回收率达60%,节能潜力巨大。将余热转换为电能是一种理想的节能方式,已提出的切实可用的发电方式有机朗肯循环发电技术、低温汽轮机发电技术与半导体温差发电技术,但均有一定的局限性。本课题组提出一种以逆向电渗析原理为基础,通过溶液间浓度差实现的热-电转换新方法,该方法对余热品位与热源波动适应性强,热-电转换系统由溶液热分离部分与逆向电渗析电池部分组成,NaCl水溶液的电导率与离子活度高,适合作为电池部分的工作溶液,但在热分离时,水的高汽化潜热会增加溶液热分离能耗,降低热-电转换效率,因此需要找到能同时满足热分离过程热力学特性与逆向电渗析过程电化学特性的工作溶液,其中,电导率与活度系数是影响热-电循环转换效率最为重要的两个因素。本文采用电极电导法在较宽浓度范围内测量了多种金属盐-水、金属盐-有机溶剂(醇类)二元溶液体系与金属盐-有机溶剂(醇类)-水三元溶液体系与四元溶液体系电导率,从分子间互相作用的角度分析浓度、温度、离子半径和溶剂种类等因素对溶液电导率的影响,并采用Castell-Amis经验方程对部分电导率实验数据进行关联。采用电动势法验证Na~+与Cl~-选择性电极在水相体系中所测Li~+与Cl~-单个离子活度系数的准确性。在实验的基础上得到以下结论:离子缔合与溶剂化作用是决定溶液电导率的主要因素,在测量浓度与一定温度范围内,电解质溶液的电导率随浓度与温度的升高而增大,部分溶液体系的浓度增加到一定程度时,自由离子数目不再增加并开始缔合为中性离子对,此时体系电导率取得极大值。对于同族离子,溶液电导率随离子半径增大而增大。溶剂极性与电解质的溶解度与离解度共同决定体系导电性能。Castell-Amis方程可以很好的关联存在电导率极值的溶液体系数据。实验条件下,Na~+与Cl~-选择性电极可用于Li~+与Cl~-单个离子活度系数的测量。对热-电转换循环系统的工作溶液的选取给出如下建议:Li I–乙醇体系导电性能最优,LiCl–乙醇、Li Br–乙醇与CH3COOK–TFE体系导电性能良好,可获得高浓度溶液,价格相对低廉,可作为热-电转换系统的工作溶液。为强化溶液导电性能,可适当的提高浓溶液浓度,提高工作温度或增加混合溶剂中水的比例,但要注意粘度增大、离子选择性膜选择系数降低与溶液汽化潜热量提高带来的负面影响。