《Science》3连发热能发电不再是梦想

热电材料将热量转换为电能,使其对于热量收集或冷却应用具有吸引力。 然而,许多高性能的热电材料是由昂贵或有毒的材料制成的。因此有必要开发低成本和高性能的热电材料。 2019年9月27日,北京航空航天大学赵立东课题组在Science 在线发表题为"High thermoelectric performance in low-cost SnS0.91Se0.09 crystals"的研究论文,该研究发现并利用硫化锡(SnS)的多个能带随着温度的演变规律,通过引入Se优化调控了有效质量和迁移率的矛盾,在储量丰富、成本低廉、环境友好的SnS晶体材料中实现了高的热电性能 。 热量可以通过热电材料转化为电能。 这样的材料有望用于固态冷却装置。 开发有效的热电材料的挑战是确保高电导率但低导热率。转换效率取决于材料品质因数ZT。2018年5月18日,北京航空航天大学赵立东与南方科技大学何佳清共同通讯在Science 在......阅读全文

热电新材料可防热量浪费

  化石燃料通过生成热量造就了现代社会,但这一过程中的大部分热量都被浪费了。研究人员试图使用被称为“热电”的半导体设备回收一些热量,但它们中的大多数仍旧十分低效且昂贵。   现在,美国伊利诺伊州的科学家报告称,他们利用一种廉价的常见材料创造了迄今为止回收效率最高的热电。研究人员称,在该过程中,他们

热电新材料可防热量浪费

硒化锡材料成为回收利用废热领域研究领跑者        化石燃料通过生成热量造就了现代社会,但这一过程中的大部分热量都被浪费了。研究人员试图使用被称为“热电”的半导体设备回收一些热量,但它们中的大多数仍旧十分低效且昂贵。   现在,美国伊利诺伊州的科学家报告称,他们利用一种廉价的常见材料创造了迄今

我国通过电子掺杂促进离域电子杂化研制SnSe热电材料

  热电材料直接将热能与电能进行相互转换,热电转换技术具有系统体积小、可靠性高、无污染物排放、适用温度范围广等特点被广泛关注,比如嫦娥三号探测器中主要动力就是来自核素释放热量通过热电材料转换。因此,新型热电材料是目前世界各国的研发重点领域之一。图1. a) n型SnSe相变前后ZT值随温度变化关系;

《Science》3连发-热能发电不再是梦想

  热电材料将热量转换为电能,使其对于热量收集或冷却应用具有吸引力。 然而,许多高性能的热电材料是由昂贵或有毒的材料制成的。因此有必要开发低成本和高性能的热电材料。  2019年9月27日,北京航空航天大学赵立东课题组在Science 在线发表题为"High thermoelectric perfo

上海微系统所等在热电材料SnSe电子结构研究中取得进展

  近日,中国科学院超导电子学卓越创新中心、上海微系统与信息技术研究所信息功能材料国家重点实验室研究员沈大伟团队和浙江大学物理系研究员郑毅课题组合作,利用超高分辨角分辨光电子能谱和极低温量子输运测量两种互补技术,首次实现了对目前保持着热电优值最高纪录的热电材料SnSe的精细电子结构表征,并成功利用“

合肥研究院在提升多晶SnSe基热电材料性能方面取得进展

  近期,中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所秦晓英课题组科研人员在提升多晶SnSe基热电材料性能方面取得新突破。  热电材料是实现热能和电能直接相互转换的新型能源材料,可利用传统制造业(如汽车、钢铁、石化等)排放大量的工业余热发电,对节能减排、保护环境有重要意义。用热电材料制造的温差发电和制

二维声子/三维电荷传输特性提高n型SnSe晶体材料热电性能

  Science:  热电转换技术是一种利用半导体材料直接将热能与电能进行相互转换的技术。热电转换效率是衡量热电材料性能的关键指标,它主要取决于材料的性能平均ZT优值。南方科技大学何佳清团队联合北京航空航天大学赵立东团队等人利用硒化锡(SnSe)的层间最低热传导特性(二维声子传输),通过电子掺杂促

我国学者在高效热电材料研究领域取得新进展

  图. “二维声子/三维电荷”传输图示:(a)导带底的电子产生离域杂化,增大电荷密度,为电子在层间传输提供通道,声子和空穴受到层的界面阻挡;(b)不受轨道限制的飞机 (声子)受到高山(层界面)的阻挡,火车(电子)可以穿越隧道,而汽车(空穴)由于轨道不匹配不能穿越隧道。  在国家自然科学基金项目(项

北航再发Science|热电材料将走向廉价与环保?

  美东时间9月26日,北京时间9月27日,Science在线发表北京航空航天大学、新加坡国立大学、南方科技大学、清华大学、日本国立先进工业技术研究院、中国原子能研究院、中国工程物理研究院、高能物理所、河南师范大学、以及深圳量子科学研究院题为High thermoelectric performan

北航课题组取得热电材料研究新进展

  2018年5月18日,《Science》杂志在线发表了北京航空航天大学材料科学与工程学院赵立东教授课题组在热电材料研究上取得的新进展:《3D charge and 2D phonon transports leading to high out-of-planeZTinn-type SnSe c

纳米尺寸硒化锡拥有优异热电性能

   硒化锡(SnSe)单晶是一种半导体,也是理想的热电材料。它能将废热直接转化成电能,或者被用于冷却。当一群来自美国凯斯西储大学的研究人员看到SnSe像石墨烯一样的层状晶体结构时,他们突然产生了神奇的顿悟时刻。  研究人员在美国物理联合会(AIP)出版集团所属《应用物理学杂志》上报告称,他们很快意

宁波材料所热电材料性能调控研究取得系列进展

  热电转换材料能够实现热能与电能直接相互转换,在航空航天特殊电源/热流管理、余热/废热发电和便携制冷等领域有着重要应用。热电性能由无量纲优值(ZT=S2σ T/κ)来表征,高转换效率需要尽可能提高材料的功率因子S2σ 以及尽可能降低热导率κ。近期,围绕SnSe和SnTe等几类环境友好的新型热电材料

宁波材料所热电材料能带工程和性能优化研究获系列进展

   热电材料是一类能够实现热电与电能直接相互转换的功能材料,可用于半导体制冷、高精度温控和温差发电。为提升热电转换效率,需要在保持较低热导率的基础上尽可能提高材料的功率因子S2σ。然而Seebeck系数S和电导率σ之间具有本征关联性,通常难以实现功率因子的大幅度提升。利用“能带工程”能够在一定程度

Science:低热量饮食延缓衰老机理揭开

  据物理学家组织网近日报道,美国格莱斯顿研究所的科学家确认了一种新机制,从根本上揭示了低碳水化合物、低热量的饮食方法为何能够延缓衰老的过程。这一发现或能为更好地治疗或预防心脏病、阿尔茨海默症和癌症等与衰老相关的疾病提供帮助。相关研究报告发表在最新一期《科学》杂志上。   随着老龄化人口的不断增长

Science:高热量食物或让人“上瘾”

  当许多人为减肥而决定放弃好吃的高热量食物时,却发现自己已然无法抵御这些美味的诱惑,同时对低热量的健康食物毫无兴趣。中美一项最新研究表明,这可能是因为长期高热量饮食引发了类似吸食尼古丁的上瘾行为,只有继续吃高热量食物才会获得满足感。   研究人员在16日出版的美国《科学》杂志上报告说,他们比较了

半导体热电材料

  半导体热电材料(英文名:semiconductor thermoelectric material)指具有较大热电效应的半导体材料,亦称温差电材料。它能直接把热能转换成电能,或直接由电能产生致冷作用。    1821年,德国塞贝克(see—beck)在金属中发现温差电效应,仅在测量温度的温差电偶

柔性热电材料研究获进展

近日,许昌学院教授郑直团队在环境友好、低成本制备高效率热电材料和技术方面取得重要进展,获得了室温水溶液反应快速、结构独特且性能优越的硒化银热电薄膜与器件。相关研究成果以“面向商用柔性热电器件的微结构定制β-硒化银(β-Ag2Se)薄膜”为题在线发表于材料科学领域期刊《先进材料》 可穿戴设备

有机热电材料研究取得进展

  近日,中国科学院工程热物理研究所储能研发中心和中科院化学研究所有机固体重点实验室合作,在提升材料热电性能方面取得重要进展,为一系列二维热电材料性能的提升提供了研究思路。   有机热电材料具有导热系数低、分子多样性、无毒、易加工等优点,被认为是可穿戴传感器和便携式冰箱的理想材料。同时,二维过渡金属

柔性热电材料研究获进展

  近日,许昌学院教授郑直团队在环境友好、低成本制备高效率热电材料和技术方面取得重要进展,获得了室温水溶液反应快速、结构独特且性能优越的硒化银热电薄膜与器件。相关研究成果以“面向商用柔性热电器件的微结构定制β-硒化银(β-Ag2Se)薄膜”为题在线发表于材料科学领域期刊《先进材料》  可穿戴设备让人

欧盟积极开发应用热电材料

   作为欧盟第七研发框架计划(FP7)科技成果之一的新兴热电材料(Thermoelectric Materials),采用现代纳米结构合成技术,主要由三大类材料组成:硅基复合材料、碲基复合材料和金属硫化物复合材料。热电材料通过“热”端和“冷”端之间的温度差产生电流,导电隔热特性愈好效率愈高,一般情

热电偶测温仪常用热电偶材料

  热电偶分度号 热电极材料 使用温度范围(℃) 正极 负极  S 铂铑合金(铑含量10 %) 纯铂 0-1400  R 铂铑合金(铑含量13 %) 纯铂 0-1400  B 铂铑合金(铑含量30%) 铂铑合金(铑含量6% ) 0-1400  K 镍铬 镍硅 -200-+1000  T 纯铜 铜镍

热电偶测温的原理及热电极材料的要求

热电偶测温的基本原理是热电效应。在由两种不同材料的导体A和B所组成的闭合回路中,当A和B的两个接点处于不同温度T和To时,在回路中就会产生热电势。这就是所谓的塞贝克效应。导体A和B称为热电极。温度较高的一端(T>叫工作端(通常焊接在一起);温度较低的一端(To>叫自由端(通常处于某个恒定的温度下>。

宁波材料所在热电材料研究方面取得系列进展

  基于半导体材料的塞贝克效应或帕尔贴效可实现热能与电能直接相互转换,包括热电制冷和热电发电两种应用形式。热电制冷器件具有结构紧凑、无噪声、无磨损、无泄漏等特点,已广泛应用于局部冷却或温度控制;热电发电器件可为无人区信号发射装置、深空探测器、植入式医疗器械等提供电源,更重要的是可以作为一种实现余热能

半导体热电材料类别划分

低温材料    工作温度约为200℃,主要是Bi2Te3及Bi2Te3为基的固溶体合金材料,常用于温差致冷,小功率的温差发电器(如心脏起搏器)和级联温差发电机的低温段。温差电材料的转换效率一般为3%~4%。中温材料    工作温度约为500~600℃,主要是PbTe、GeTe、AgSbTe2或其合金

热电偶的电极材料要求

  1、在测温范围内,热电性质稳定,不随时间而变化,有足够的物理化学稳定性,不易氧化或腐蚀;  2、电阻温度系数小,导电率高,比热小;  3、测温中产生热电势要大,并且热电势与温度之间呈线性或接近线性的单值函数关系;  4、材料复制性好,机械强度高,制造工艺简单,价格便宜。

热电能源材料研究获突破

  北京航空航天大学赵立东利用硒化锡独有的特殊电子能带结构和多谷效应,可以将其在300K~773K宽温区范围内的热电性能大幅提高,从而使硒化锡在新能源领域的应用迈出了关键一步。相关成果11月26日发表于《科学》。  热电转换技术是一种利用半导体材料直接将热能与电能进行相互转换的技术。该技术凭借系统体

热电阻测温原理及材料

  热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。热电阻大都由纯金属材料制成,目前应用最多的是铂和铜,此外,现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。

热电偶的绝缘材料

  电工常用的绝缘材料按其化学性质不同,可分为无机绝缘材料、有机绝缘材料和混合绝缘材料,绝缘材料又称电介质。通俗地讲,绝缘材料就是能够阻止电流在其中通过的材料,即不导电材料。  1)有机绝缘材料  有机绝缘材料有∶虫胶、树脂、橡胶、棉纱、纸、麻、人造丝等,大多用以制造绝缘漆、绕组导线的被覆绝缘物等。

热电偶丝的材料介绍

中文名称热电偶丝英文名称thermocouple wire定  义构成热电偶两热电极的金属丝或合金丝。应用学科机械工程(一级学科),仪器仪表材料(二级学科),测温材料(仪器仪表)(三级学科)

半赫斯勒热电材料性能显著提高

  据美国物理学家组织网1月26日(北京时间)报道,一个由美国波士顿学院、麻省理工学院等多家大学组成的合作小组,采用纳米技术成功将一种普通块状半导体材料p型half-Heusler(半赫斯勒)结构的热电品质参数提高了60%—90%。研究人员表示,提高品质参数将为研制从汽车排放系统、发电