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,他们获得了宝贵的经验,最终可以使该材料的效率满足大范围应用的需求。若能实现大范围应用,热电在将来可以为汽车提供动力,并清理锅炉和电厂等释放出的能量。 热电设备是半导体厚片,这些半导体有着奇怪却有用的特性:在其一边加热可以产生电压,用于驱动电流和电力设备。为了获得电压,热电必须是良好的电导体以及不好的热导体。不幸的是,材料的电导性和热导性往往齐头并进,因此热电效率高的材料很难获得。科学家通常用ZT值标记热电效率高的特性,大范围应用热电的 ZT值最低应达到3。 几年前,由西北大学化学家Mercouri Kanatzidis......阅读全文
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
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
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
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
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
合肥研究院在热电材料研究方面取得进展
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研究小组在热电材料研究方面取得积极进展。相关成果已发表在J.Mater. Chemisty A(2015, 3, 11768)及J.Mater. Chemisty C ( 2015, 3, 7045 -7052)上。 热电材料可以将热能和
大连化物所热电材料研究取得新进展
近日,中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室研究员姜鹏、中科院院士包信和团队(502组)在热电材料研究中取得新进展,采用高熵合金提高晶体结构对称性的策略,成功调控GeSe晶体结构,大幅度提高GeSe材料的热电性能。相关研究成果发表在《德国应用化学》(Angew. Chem. Int.
碲化铋基塑性热电材料研究取得进展
碲化铋(Bi2Te3)基热电材料涵盖Bi2Te3及其与Bi2Se3和Sb2Te3形成的赝二元固溶体,在固态制冷、精准控温和局域热管理等方面已实现商业应用。但是,Bi2Te3基材料本征为脆性,外力作用下易发生解理破碎,限制了其在柔性/微型电子等领域的应用。此前,中国科学院上海硅酸盐研究所通过两类本
光催化增强热电材料研究成果登上《科学》
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/7/505289.shtm2023年7月21日,西北工业大学材料学院纳米能源材料研究中心李炫华教授团队在《科学》杂志在线发表题为《原位光催化增强热氧化还原电池实现同时产电产氢》的研究论文。该研究提出光催化增强热
微纳材料热电性能测量研究方面取得进展
近日,中国科学院工程热物理研究所储能研发中心在微纳材料的热电性能表征方法方面取得进展,为微纳材料热电参数的精确测量和一体化原位表征提供了研究思路。 提高材料的热电性能是学者们一直追求的目标,将材料进行微纳结构化是提高热电性能的重要且有效的方法之一。热电参数(热电优值ZT、热导率k、赛贝克系数S
近室温高热电性能材料研究获重要进展
近日,中国科学院高能物理研究所中国散裂中子源数据分析团队与合作者在热电领域取得重要进展,他们利用中子散射技术以及理论计算探究了α-MgAgSb反常低热导率机制。相关成果发表于《应用物理评论》。 热电材料因能够实现热能和电能的相互转换,在温差热发电和固态制冷等领域具有巨大的应用市场。基于α-Mg
近室温高热电性能材料研究获重要进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/2/517137.shtm近日,中国科学院高能物理研究所中国散裂中子源数据分析团队与合作者在热电领域取得重要进展,他们利用中子散射技术以及理论计算探究了α-MgAgSb反常低热导率机制。相关成果发表于《应用物理
高性能有机热电材料研究取得重要进展
20世纪70年代,掺杂聚乙炔的科学发现颠覆了“塑料不能导电”的传统认知,掀起了光电分子材料的研究热潮,孕育了有机发光二极管电子产业,催生了有机光伏和有机场效应晶体管等前沿研究方向,并带动了有机热电领域的起步。其中,聚合物体系的热电研究不但可以深化甚至改变人们对软物质体系热电转换机制的认知,而且有
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
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
缺陷结构演化实现高性能热电材料研究获进展
热电转换技术能够通过塞贝克效应(Seebeck effect)和帕尔贴效应(Peltier effect)实现热能与电能直接相互转换。基于该技术制备的热电器件具有系统体积小、无运动部件、无噪声、无损耗和无污染等优点,在深空探测、固态制冷和精确控温等领域有重要应用。热电转换效率主要由材料的无量纲热
金属所新型柔性热电材料与器件研究获进展
发展可再生能源是我国一项既定国策,也是保证经济稳定和可持续发展的关键。全球约有80%的电站利用热能发电,然而这些电站的平均效率只有~30%,每年约有~15TW的热量损失到环境中,如能将这部分能量回收利用,可有效缓解当前突出的能源与环境问题。以热电材料为核心的热电转换技术可不依靠任何外力将“热”与
南理工研究成果取得热电材料性能新突破
日前,南京理工大学副教授唐国栋课题组传来好消息——他们通过简单易操作、低成本的低温化学合成技术制备出了硒化锡—硒化铅相分离块体。作为一种新型的热电材料,该块体具有制备工艺更简单、机械性能更稳定、生产成本更低、便于规模化生产应用、热电优值高等优点。 据悉,热电材料是实现热能和电能直接相互转换的新
新型近室温热电材料αMgAgSb机制研究获进展
热电材料作为一种新型的清洁能源材料,能够直接实现热能和电能的相互转换,同时还具有体积小、无噪音、寿命长、对环境不产生任何污染等优点,在能源利用方面具有独特的优势,因此引起了各国的广泛兴趣。热电器件的能量转换效率主要是由热电材料的性能决定的,能量转换效率η决定于热电材料的ZT 值,该值定义为:ZT
缺陷结构演化实现高性能热电材料研究获进展
热电转换技术能够通过塞贝克效应(Seebeck effect)和帕尔贴效应(Peltier effect)实现热能与电能直接相互转换。基于该技术制备的热电器件具有系统体积小、无运动部件、无噪声、无损耗和无污染等优点,在深空探测、固态制冷和精确控温等领域有重要应用。热电转换效率主要由材料的无量纲热电
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
类液态热电材料服役稳定性研究中取得进展
最近,中国科学院上海硅酸盐研究所副研究员仇鹏飞、研究员史迅、陈立东与美国西北大学教授G. Jeffrey Snyder、德国吉森大学教授Jürgen Janek等合作,深入解析了类液态热电材料中可移动离子在外场作用下的迁移和析出机理,结合理论和实验提出“类液态”离子能否从材料中析出的热力学稳定极
中科院大连化物所热电材料研究取得新进展
近日,中科院大连化物所催化基础国家重点实验室姜鹏研究员、包信和院士团队在热电材料研究中取得新进展,采用高熵合金提高晶体结构对称性的策略,成功调控GeSe晶体结构,大幅度提高GeSe材料的热电性能。相关研究成果发表在《德国应用化学》上。 热电技术能够实现热能与电能之间的相互转化,作为一种洁净能源
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>。
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
我国科学家取得热电能源材料研究重大突破
世界著名期刊《科学》近日在线发表北京航空航天大学赵立东教授等学者在热电能源材料硒化锡应用方面的重大突破性研究成果:应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300—773K宽温区范围内的热电性能大幅提高,从而使硒化锡在国际新能源领域的实际应用迈出了关键一步。 热电转换技术是一种利
应力调控材料热输送和热电性质研究获新进展
11月3日从湖南科技大学获悉,该校材料科学与工程学院副教授周五星课题组研究了应力对氯化氧铋(BiOCl)热电性质的影响,发现在面内施加2%双轴拉伸应变,可在不削弱电子输运性能的前提下显著降低晶格热导率,从而显著提升其高温热电性能。该研究为解决全固态锂离子电池中的散热问题提供了参考。 近日,相关成