寻找热电材料,有效地将温度变化转换为电压是困难的。欧洲杯足球竞彩材料必须进行少量的热量和大量的电力进行优化。
黑磷合金温度梯度(左上),一个热电功率测量装置(左下),和(中心)组成的图形显示效果热电动力(左轴)和电阻率(右轴)。图片来源:j . Jasinski路易斯维尔大学。
但电子和晶体结构,电也热。科学家已经精确地定位黑磷(BP)新颖的应用程序作为一个潜在的候选人。然而,BP与掺杂砷会导致一个二维(2 d)材料与结构可能裂纹电气和热导率之间的联系。
二维层状材料而言,电子移动层内。欧洲杯足球竞彩但弱化学粘结层之间限制飞机之间的热量的传递。这意味着结构选择性减少热量的传播,导致更好的性能。
的影响
科学家们发现,用砷代替几磷原子修复英国石油(BP)的二维结构。这种结构导致增强热电比纯粹的英国石油公司。掺砷英国石油公司被认为是一个高度有趣的候选人相比,英国石油公司为节能技术,展品的潜力提高余热转化为电能有益。
总结
与温度有关的运输进行了测量,为许多掺杂了那些砷浓度的砷的含量近20%显著提高BP的热电性质。这将导致一个相当甚至更好的性能比的一些最优秀的热电材料。欧洲杯足球竞彩
当前的研究分析了BP的结构性改变掺杂砷和砷原子的发现有一个轻微的运动向外关于环绕磷原子。这扭曲了BP晶格。
变形结构和非对称原子键倾向于增加晶体的非谐性,从而减速晶格振动(声子)携带热量,导致额外的热导率的降低。通常,这发现了掺杂降低电子的流动性的净效应降低热电性质。
这个过程不发生在轻掺杂BP样本。在这种情况下,电子导电率仍是相当高的,因为电子有能力把电力通过几个跳跃缺陷由砷掺杂物的晶体。
这种传导机制承认对立的因素之间的平衡,从而使材料像声子的不良导体,但电子的良导体。这是主要实现最佳的热电材料。欧洲杯足球竞彩
这项研究说明了高效热电材料具有调谐特性可能理解只是改变化学成分在合成阶段。欧洲杯足球竞彩
本研究在经济上支持的能源部科学办公室,基本能源科学项目。欧洲杯线上买球
期刊引用:
Bhupendra, K。等。(2022)结构和热电性能的黑色Arsenic-Phosphorus。ACS应用能源材料欧洲杯足球竞彩。doi.org/10.1021/acsaem.0c01172。
来源:https://www.energy.gov/