一個(ge) 研究團隊已經成功改良一種普通半導體(ti) 材料的熱電性能高達90%,開啟了通向更加清潔、能效更高的汽車排氣係統、發電廠和太陽能技術的可能性。
研究團隊應用了高級納米技術來改進P型half-Heusler,一種常規的大型半導體(ti) 化合物的相關(guan) 熱電表現。
起初,研究者們(men) 通過一個(ge) 叫做弧熔化的過程打造合金錠。然後這些錠由球研磨機磨成非常精致的納米級粉末。然後使用一個(ge) 叫做熱軋的的高壓冶煉過程來將納米級粉末製成固體(ti) 形態。
研究者們(men) 實施了傳(chuan) 輸性能測量方法和微觀結構研究來測定產(chan) 出材料的傳(chuan) 導能力和結構性能。結果顯示該材料具有更高的將熱轉化成電伏的能力。這是由其熱電優(you) 值的增加指示的。
之前,half-Heusler記錄在案的熱電優(you) 值的峰值是700攝氏度下的0.5。該過程有效的將該材料同等溫度下的優(you) 值增加到0.8。
研究者們(men) 解釋說熱電優(you) 值的改進得益於(yu) 更低的熱傳(chuan) 導率,而這又是由材料中晶粒界限和缺陷的增強聲子散射造成的。
此外,該材料也具有更高的熱電能力,這是由其高Seebeck係數表征的。
團隊成員,波士頓學院物理研究員Yan Xiao認為(wei) ,優(you) 值的戲劇性增加可能成為(wei) 更清潔的汽車排期係統、發電廠和能效更高的太陽能技術發展的關(guan) 鍵。
而且,據報道應用在這一過程的該材料的配置技術比傳(chuan) 統的技術節約時間和成本。
“這種方法成本更低而且能夠被應用於(yu) 更大規模的生產(chan) 。”研究團隊成員之一波士頓學院物理學教授Ren Zhifeng指出。
“這代表了存在一種機會(hui) 使用合理的成本來改善熱電材料的性能。”他補充說。
目前,波士頓學院和麻省理工學院的研究者們(men) 尋求在熱軋過程中防止晶粒增長,這也正是half-Huesler熱傳(chuan) 導率仍然較高的原因。
“當晶粒的平均大小達到100納米以下時,熱傳(chuan) 導率會(hui) 更低,熱電性能會(hui) 更好。”Ren先生解釋說。
研究團隊的成員還來自麻省理工學院、克萊姆森大學和弗吉尼亞(ya) 大學。
轉載請注明出處。







相關文章
熱門資訊
精彩導讀



















關注我們

