2011年2月17日
由于美国能源部艾姆斯实验室开发的一种新合金，汽车、军用车辆，甚至大型发电设施有一天可能会运行得更高效。
由美国能源部基础能源科学办公室、材料科学与工程部门和美国国防高级研究计划局共同资助的实验室的一组研究人员在一种关键材料将热转化为电能的能力上提高了25%。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
几十年来，热电材料和技术一直为欧洲杯足球竞彩宇宙飞船提供动力。但是，由于艾姆斯实验室在效率方面的进步，热电材料可能会有新的、更广泛的“绿色”能源应用。欧洲杯足球竞彩
艾姆斯实验室(Ames Laboratory)的副科学家、这项研究的联合首席研究员Evgenii Levin说:“这里发生的事情在其他任何地方都没有发生过。”他谈到了这项研究记录的显著提高效率。除了莱文，艾姆斯实验室的团队还包括:科学家和联合首席研究员布鲁斯·库克;Joel Harringa，助理科学家II;谢尔盖•巴德'ko科学家;以及教员科学家克劳斯·施密特-罗尔。北卡罗莱纳RTI国际公司固态能量中心主任Rama Venkatasubramanian也参与了这项研究。
自19世纪初以来，人们就知道所谓的热电材料可以将热欧洲杯足球竞彩量转化为电能。一组成熟的热电材料是由碲、锑、锗和银组成的，因此被称为“TAGS”。欧洲杯足球竞彩热电是基于载流子从受热的一边移动到较冷的一边，就像电子沿着导线移动一样。
这个过程被称为塞贝克效应，是由托马斯·约翰·塞贝克在1821年发现的，他是一位物理学家，居住在现在的爱沙尼亚。在所有热电材料中观察到的一个相关现象被称为佩尔蒂尔效应，以法国物理学家让-查尔斯·佩尔蒂尔的名字命名，他欧洲杯足球竞彩在1834年发现了这一现象。佩尔蒂尔效应可以用于固态加热或冷却，而不需要移动部件。
在塞贝克效应和佩尔蒂尔效应发现后的近两个世纪里，由于材料进行这两种转换的效率很低，实际应用受到了限制。欧洲杯足球竞彩团队成员Cook解释说，在20世纪50年代，热电转换被视为深空探测器的理想电源，为提高效率进行了重大工作。他说:“热电转换成功地为旅行者号、先锋号、伽利略号、卡西尼号和维京号宇宙飞船提供了动力。”
尽管美国宇航局使用了热电转换，但热电转换的低效率仍然使它无法用于更实际的应用——尽管世界各地的研究仍在认真进行。莱文解释说:“偶尔，你会听到效率大幅提高的消息。但这些说法经不起更仔细的审查。
这一切在2010年发生了改变，当时艾姆斯实验室的研究人员发现，在标签材料中添加1%的稀土元素铈或镱就足以提高其性能。
该小组的研究结果发表在2010年11月在线发表在《高级功能材料》(Advanced Functional Materials，见下文)杂志上的文章《分析Ce和yb掺杂的tag -85材料的热欧洲杯足球竞彩电性能增强》(Analysis of Ce和yb掺杂的tag -85 Materials with Enhanced Thermoelectric Figure of Merit)中。
该团队还没有确切地理解，为什么这种材料的组成如此微小的变化能够深刻地影响其性质。然而，他们从理论上认为，在标签材料中掺杂两种稀土元素中的任何一种都可能影响影响热电性能的几个可能机制。
小组成员施密特-罗尔使用艾姆斯实验室的固态核磁共振波谱仪研究了这些材料。欧洲杯足球竞彩这使得研究人员能够验证1%的铈或镱掺杂会影响热电材料的结构。为了了解稀土磁性的影响，团队成员Bud'ko对材料的磁性进行了研究。欧洲杯足球竞彩“稀土元素改变了晶格，”Levin说，指的是热电材料的晶体结构。欧洲杯足球竞彩
研究小组计划对这种材料进行测试，以便更好地理解这种显著变化发生的原因，并希望进一步提高其性能。
这种耐用且相对容易生产的材料有无数的应用，包括回收工业精炼厂的废热，或者利用汽车尾气为电动汽车的电池充电。“这是一个非常令人惊奇的领域，”莱文说，特别是因为多年来对标签材料的研究使研究人员能够了解它们的性质。欧洲杯足球竞彩对热电的更好理解及其改进可以立即带来比现在更大规模的应用。
此外，艾姆斯实验室的结果——依赖于在标签中掺杂少量的铈或镱——为稀土元素的战略重要性提供了更多的证据。铈或镱是15种镧系元素中的一种，从消费电子产品、手机到混合动力汽车电池和风力涡轮机发电机电机，几乎所有新技术都离不开镧系元素。埃姆斯实验室在稀土研究方面一直处于领先地位，这可以追溯到第二次世界大战末期。由于对稀土元素短缺的担忧，这些鲜为人知的材料最近成了新闻中谈论最多的话题。欧洲杯足球竞彩
来源:http://www.ameslab.gov/