中文名 | 新熱電材料 | 發現者 | 休斯頓大學研究人員 |
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2015年3月,休斯頓大學(University of Houston)的研究人員研發出一種新熱電材料。企圖從廢熱,如工業的煙通廢氣產生電,它比現用的熱電材料的效率高,且能輸出較高電能。
這種材料是摻鍺鎂錫化物。在國家科學匯編上發表這信息。領導作者為仁志輝(Zhifeng Ren)和休斯頓大學教授安德森·查爾(Anderson Chair).新材料的峰功率因子(peak power factor)是55,品質因素(figure of merit)為1.4,這是一個決定效率的因子。
新材料的化學成份是Mg2Sn0.75Ge0.25;屬于專利材料。研究人員正興辦公司生產這種新材料。
傳統對熱電材料重視高品質因子ZT,有些材料具有高 ZT ,但熱導卻降低。這種材料則二者都好。實際應用時,不只是效率重要,當熱源容量大(如太陽熱)或熱源價格不貴(如,汽車尾氣和煉鋼工業排放的廢氣等)時,高功率輸出密度也很重要;
摻鍺鎂錫化物有標準的品質因子1.4,但有高功率因子55.原材料價格約每公斤190美元。可商品化。
材料由粉末冶金法制成。此材料可利用廢熱和溫度高達300度攝氏集中的太陽能轉化為電;典型的應用可包括利用汽車排放系統的廢熱,轉換熱為電,再供給車的功率。或從工廠的煙通廢氣獲得熱生電,再供給工廠系統。
參考文獻:
"UH Researchers discover new material to produce clean energy" www.uh.edu/news-events/stories/2015/0303RenThermoelectric2100433B
美國GMZ Energy4月22日宣布推出一款突破性的新型材料,有助于制造新一代更加清潔、能效更高的產品。這種新型熱電材料使用了納米技術,清潔環保,能夠有效地將廢棄的熱能轉化為電能,從而為綠色消費品及...
熱電材料是一種通過熱電效應實現熱能和電能直接轉換的半導體功能材料
溫差電轉換及其應用
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SnSe是近年來新興的熱電材料,由于其具有層狀結構、極低的熱導率和較高的ZT值,在中低溫階段是一種很有應用前景的熱電材料,因而受到極大的關注。本文對SnSe的分子結構、能帶結構、輸運性能、熱電性能特點進行了概述,分析了不同制備方法的優劣,討論了影響其熱電性能和工業化應用的因素,并嘗試提出了利用'馬賽克'晶體的特點來優化其熱電性能的方法。旨在幫助讀者對SnSe的結構特點、輸運性能和熱電性能有一個全面的了解,同時為科研工作者探索提高SnSe的熱電性能、尋找具備高ZT值熱電材料提供一個可能的方向。
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美國能源部阿姆斯國家實驗室的科學家日前發現,只需在一種熱電材料中摻雜1%的稀土元素,就可將熱電材料的轉移率提高25%。該項目負責人伊維根.列文表示:"這是科學家首次如此大幅度地提高熱電轉移效率。"
1熱電材料
2“聲子液體”熱電材料
3硒化錫基熱電材料
4含銦熱電化合物材料
5氧化物熱電材料
熱電材料是一種能夠實現熱能和電能直接相互轉化的材料。在廢熱回收和半導體制冷方面有著廣泛的應用前景。并且熱電材料的廣泛使用,有利于提高我國能源利用率,可解決突出的能源枯竭和環境污染與社會不斷發展的矛盾。
熱電材料是一種能夠實現熱能和電能直接相互轉化的材料。在廢熱回收和半導體制冷方面有著廣泛的應用前景。并且熱電材料的廣泛使用,有利于提高我國能源利用率,可解決突出的能源枯竭和環境污染與社會不斷發展的矛盾。
本書著眼于新型熱電體系,從熱電材料的基本理論、制備方法和性能優化等方面進行了深入論述,提出現有熱電材料體系存在的問題和未來的發展方向。
熱電材料塞貝克效應和帕爾帖效應發現距今已有100余年的歷史,無數的科學家已對其進行了深入而富有成效的研究和探索,取得了輝煌的成果。隨著研究的不斷深入,相信熱電材料的性能將會進一步提高,必將成為我國新材料研究領域的一個新的熱點。在今后的熱電材料研究工作中,研究重點應集中在以下幾個方面:
(1)利用傳統半導體能帶理論和現代量子理論,對具有不同晶體結構的材料進行塞貝克系數、電導率和熱導率的計算,以求在更大范圍內尋找熱電優值ZT更高的新型熱電材料。
(2)從理論和實驗上研究材料的顯微結構、制備工藝等對其熱電性能的影響,特別是對超晶格熱電材料、納米熱電材料和熱電材料薄膜的研究,以進一步提高材料的熱電性能。
(3)對已發現的高性能材料進行理論和實驗研究,使其達到穩定的高熱電性能。
(4)加強器件的制備工藝研究,以實現熱電材料的產業化。