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【资讯】新方法大幅提升热电材料转换效能攀枝花

发布时间:2020-10-18 16:52:21 阅读: 来源:羊肉切片机厂家

新方法大幅提升热电材料转换效能

科技日报合肥11月20日电(记者吴长锋通讯员周慧)记者从合肥工业大学获悉,该校科研人员开创性地采用熔体处理法调控热电材料凝固微观组织,实现了此类材料热电转换效能的大幅度提升,且为批量、快捷生产高性能热电材料开辟了新路径。其系列研究成果日前相继发表在国际知名期刊《纳米能源》上。

热电材料是一类可实现热能和电能相互转化的功能材料,既可以利用工业、生活余热或自然热进行温差发电,也可以实现热电制冷,且其热电转换过程无需专门机械,具有无震动噪声、绿色零排放等优势,已成为各国能源与环境战略的关注热点。优异的热电材料应具备高的赛贝克系数和电导率,以及低的热导率;因三种性能参数内在相互制约,若优化其一种性能,则影响其他性能,故热电转换效率难以显著提高。

合肥工大材料科学与工程学院祖方遒教授及其团队,基于液态物质状态改变的长期基础研究积累,开创了熔体处理法制备热电材料,藉以调控凝固微观组织,显著降低热导率的同时,也显著提高赛贝克系数,而电导率基本不受损失,实现了电学性能与热学性能的协同优化。

研究表明,运用该原创性方法,可使得铋—锑—碲P型(正电荷)半导体热电转换效率(ZT值)提高27%,更使得铋—碲—硒N型(负电荷)半导体ZT值处于该类热电材料当今最高水平。同时,该方法可通过凝固手段而直接获得块材,克服了以往通常需要复杂制备加后续处理之方法的低效弊端,对推进热电材料的工业生产及广泛应用具有重要意义。

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