研究可以为高性能,实用的热电材料打开大门欧洲杯足球竞彩

基于化石燃料的能源资源的持续耗竭使我们陷入了不断增长的能源危机。因此,这引发了人们对可持续替代资源的搜索。

热电能量转化ꟷ从废热产生电力的过程已成为下一个势能收集技术的动力。由热电材料组成的发电机用于通过“ Seebeck效应”收获热能。欧洲杯足球竞彩热电材料中的温度差会产生电荷流,从而产生电能。

为了有效的转化,热电材料必须具有较高的转化效率(ZT),它需要高的Seebeck系数,高电子电导率(σ)和低导热率(κ)。众所周知,材料锡硒代ZT以单晶形式。然而,由于低σ和高κ,性能在实际多晶体中恶化。

在最近发表的一项研究中高级科学欧洲杯线上买球,由日本的研究人员团队,由东京理工学院(东京理工学院)副教授Takayoshi Katase领导ZT通过同时证明高σ和低κ的方式,多晶SNSE的snse。该团队通过将泰瑞尔(Te)将(TE)引入SNSE结构中实现了这一巨大的突破。

但是,有一个渔获。TE的溶解度2-SE中的离子2-由于两个离子之间的尺寸不匹配,因此在热平衡下,SNSE的位点极低,这严重限制了离子替代。团队通过采用两步的非平衡增长过程来解决这一挑战,这使他们能够增加TE2-浓度极限X在SN中最多0.4(SE1-XTEX)散装晶体。

“添加相同价状态的离子通常不会增加离子半导体中的载体浓度。但是,在我们的情况下,取代TE2-离子在SE2-SNSE中的位点增加了三个数量级的载体浓度,导致高σ。此外,TE IIT替代将κ大幅度降低到其在室温下的价值不到三分之一的价值,”Katase博士说。

在SNSE多晶中有两种主要策略来完成高σ和低κ。一种是添加具有不同价态的离子,例如碱离子,以增加载体浓度。另一个是控制声子散射的杂质隔离。因此,高性能多晶SNSE的合成涉及许多并发症。

然而,该团队表明,等值的替代增加了σ并同时减少κ。hof-团队进行了第一原理计算,以阐明改进的机制ZT。计算表明,SNSE中的较大te构成弱SN-TE键。这种SN-TE键很容易解离,并且在结构中形成了高密度的SN空位,从而导致高孔浓度。另外,弱SN-TE键降低了声子频率(晶格振动的频率)并增强了声子散射,从而导致低κ。

因此,这项研究提出了一种新方法,用于添加超出其平衡极限的大型离子,这可以指导未来的研究对热电SNSE多晶的电子和热性能的研究。“我们认为,我们的发现将为高性能,实用的热电材料铺平道路。”欧洲杯足球竞彩Katase博士说。

我们当然希望他的愿景离实现不会太远!

来源:https://www.titech.ac.jp/english

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