研究員開發(fā)具有雙倍性能的熱電薄膜

　?。∟anowerk 新聞）來自荷蘭特溫特大學(xué)梅薩+研究院的研究員們成功提升一種熱電材料的效能。這種材料獨(dú)特的性能能夠?qū)U熱轉(zhuǎn)化電能。它能將例如工廠煙囪或者汽車排氣管等地方發(fā)出的熱量有效利用起來。已經(jīng)在科技期刊《先進(jìn)能源材料》中發(fā)布的文獻(xiàn)《利用結(jié)構(gòu)工程方法強(qiáng)化NaxCoO2薄膜的熱電功率因數(shù)》中表明，這種材料仍然具有提升性能的空間?！?/p>

　　熱電材料即能夠?qū)崮苻D(zhuǎn)換成電能的材料在科學(xué)界存在已久。由于它的效率不高，使得它只能使用在一些小配件上，例如利用身體熱能給手機(jī)充電的靴子。然而，如果熱轉(zhuǎn)電的效率能夠大幅提升，將會打開一個廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。我們試著想象這樣一種材料，它能夠把汽車尾氣管發(fā)出的熱量轉(zhuǎn)化為電動機(jī)的電能，能夠把工廠廢熱轉(zhuǎn)化為工廠使用的電能，能夠把心臟起搏器攜帶者的身體熱量用于起搏器充電。

Mark Huijben資料圖片

　　效能翻倍

　　熱電材料與自然界中材料相比有著獨(dú)一無二的性能。例如，它們的導(dǎo)電性能必須越高越好同時它們的導(dǎo)電性能則越低越好。特文特大學(xué)梅薩+研究院的研究員們已經(jīng)大幅提升了一種NaxCoO2薄膜熱電材料的效能。研究員們通過調(diào)整材料的制備過程從而使薄膜材料的性能翻倍。

　　該項目的研究員之一，馬克·胡吉本教授研究表明這種材料的性能能夠得到更進(jìn)一步的提升。“盡管這涉及到基礎(chǔ)研究，但是通過在制備過程中運(yùn)用強(qiáng)大的控制手段還是能大幅提升材料的性能。通過選擇合適的基片和制備條件，我們能使這種材料到達(dá)一個更完善的程度。”

　　這種材料的薄膜厚度只有不到100納米（一納米是一米的一億分之一）。胡吉本說：“我們下一步的工作是要在不同材料上排列不同的薄層來創(chuàng)造更新更好的性能。”

　　研究

　　該研究是由特文特大學(xué)梅薩研究院無機(jī)材料研究所的科學(xué)家主持開展的（組成“能源納米材料”戰(zhàn)略研究項目部分之一），并且與美國伊利諾伊大學(xué)保持緊密合作關(guān)系。

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