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印度理工学院研新热电材料
来源:盖世汽车 时间:2019/10/14 8:14:06 用手机浏览

据外媒报道,印度理工学院(the Indian Institute of Technology,IIT)曼迪校区的研究人员正在研发新型热电材料,以有效将热能转化为电能。

研究人员表示,利用热能发电非常具有吸引力,因为工业、发电厂、家用电器和汽车等领域的人类活动会产生大量的热能,而大部分的此类热能都被浪费掉了。近年来,人们对开发能够从环境中动态获取能源,并将其转化为电能的技术非常?#34892;?#36259;,此类未来技术将太阳能、热能和机械能都视为可?#20013;?#33021;源。

位于喜马偕尔邦IIT曼迪校区的副教授Ajay Soni表示:“热电材料的工作原理是塞贝克效应(Seebeck effect),?#20174;?#20110;两种不同电导体或半导体的温度差异而引起两种物?#22987;?#30340;电压差的热电现象。典型的热电材料必须具备高热电功率和高导电性、低热导性以及保持温度差异的能力这三种特性。但是同时具备此三种特性的材料很难?#19994;劍?#26377;些半导体材料必须得到进一步调整才能够获得良好的热电效率。”

目前,大众、沃尔沃、福特和宝马等多家汽车公司也在研发热电废热回收?#20302;常型?#23558;汽车的燃油经济性提高3%至5%。热电材料回收的能量还?#22411;?#20026;消费电?#30001;?#22791;、航空甚至太空应用提供动力。

Soni研究了碲化铋、碲化锡和银等半导体(此类半导体中含有晶体超离子硫银锗),并在其中加入了各种微量元素,以提高此类半导体的热电优值(衡量材料?#20302;?#28909;电效率的?#21103;?。在理想状态下,热电优值为3至4就可以将40%以上的废热转化为有用的电能,但是?#23548;?#19978;,此类半导体的热电优值一直在1左右徘徊,不足以用于?#23548;视?#29992;。

不过,Soni研究小组发现了新型软声子模式(原子间相互作用减弱),显示出更好的热电性能,可让各种材料的热电优值都可达1至1.6。研究人员表示,这一研究结果为进一?#25945;?#32034;新半导体以及改进半导体提供了空间。

研究人员表示,世界上大约70%的热电都被浪费掉,释放到环境中,成为全球变暖的关键诱因之一。如果能够捕获此种废热并将其转化为电能,既能?#36842;?#33021;源自给自足,又能保护环?#22330;?br />
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