日开发出高效热电转换材料

日本《读卖新闻》报道说,日本和美国科研人员合作开发出一种新型热电转换材料,其效率达到常规热电转换材料的约2倍。     

Bi2Te3热电材料研究现状

Bi2Te3热电材料是半导体材料,室温下具有良好的热电特性,能够实现热能和电能的相互转化,应用前景十分广阔。Bi2Te3热电材料的转换效率低是影响其应用的瓶颈之一,目前世界范围内的研究热点主要集中在如何提高热电材料的能量转换效率上。综述了热电材料的种类、国内外关于Bi2Te3热电薄膜的制备方法和性能研究,对多种典型制备方法进行分析对比,探讨了影响Bi2Te3热电薄膜质量的因素及机制。结合Bi2Te3热电薄膜在温差发电和热电制冷方面的应用,如果微型热电制冷器实现与大功率LED芯片集成封装,那么芯片级低温散热问题有望解决。     

制备工艺对新型热电材料制冷性能的影响

通过取点法得到了由Ingot法、BM法、S-MS法和Te-MS法制备的四种新型p型热电材料(Bi0.5Sb1.5)Te3的变物性参数拟合公式,分析了温度对不同方法制备的热电材料的影响,得到了热电材料无量纲优值与绝对温度的关系曲线.从热力学方面研究了制备工艺对基于新型热电材料的热电制冷器最大制冷系数的影响.结果表明:由Te-MS法制备的新型p型热电材料(Bi0.5Sb1.5)Te3具有最大的优值系数,基于该材料的热电制冷器最大制冷系数可达2.49,较其他三种方法制备的热电材料分别提升了 34.59％,37.57％和25.76％.     

碲化铋热电材料掺杂研究进展

碲化铋(Bi₂Te₃)作为近室温区热电性能最好的材料之一,在电子器件、航空航天等领域具有广阔的应用前景。但该材料热电转换效率较低,制约了其规模化工业应用。因此,如何提高Bi₂Te₃材料的热电转换效率成为重点关注的问题。在Bi₂Te₃材料中掺杂不同的元素或第二相,通过调整材料的晶体结构、化学组分及能带结构,调控载流子浓度和迁移率,降低热导率,可提高材料的热电性能。依据Bi₂Te₃热电材料的结构、性质及掺杂改性原理,以掺杂元素或第二相种类和数量作为切入点,总结了目前的部分研究成果,探讨掺杂对Bi₂Te₃材料热电性能的影响,并指出了今后的研究重点及方向。     

不同模数对材料热电性能的影响

基于玻尔兹曼传输方程和Landauer方程,研究了一定能谱宽度内模数为常数和Guass型分布的热电优值、电导率和功率因子等热电参数的特性,并与模数为Delta型分布的情况进行对比。结果表明,引入能谱宽度后,热电优值有所下降,但是,电导率和功率因子将增加。这种模数会比Delta型更具有实际意义。     

日本研制成对人体无害的高效热电转换材料

日本新制成一种转换效率高且对人体无害的新型热电转换材料,使用容易获取的钛酸锶为原料。钛酸锶本身属于绝缘体,但加入少量铌后,就会产生自由电子。研究人员把加入铌的钛酸锶加工成厚0．4nm的薄膜,放进钛酸锶夹层中。这种“三明治”结构的热电转换材料转换效率约为以往用重金属制成的热电转换材料的2倍。实验还显示,如果增加薄膜的层数,转换效率可进一步提高。     

福建物构所新颖热电材料探索研究获重要进展

<正>最近,中国科学院福建物质结构研究所陈玲研究员领导的课题组报道了首例锑基I型笼合物,其分子式为Cs8M18Sb28,(M=Cd,Zn)。其中环境友好的含Zn锑基笼合物具有较好的热电性能。     

SnSe的制备方法、热电性能及潜在应用

硒化锡(SnSe)具有极低热导率、高功率因子和高热电优值,是一种性能优异的热电材料。SnSe的热电性能与其结构和掺杂状态密切相关。从SnSe的基本特性出发,介绍了SnSe的典型制备方法,综述了SnSe的热电性能及光(热)电性能,讨论了SnSe在光伏、锂离子电池、柔性热电器件及相变存储器等领域的潜在应用,总结了目前SnSe研究中存在的问题,并对提高其低温热电性能的方法进行了展望。     

日本开发出高效热电转换材料

<正>据海外媒体报道,日本和美国科研人员合作开发出一种新型热电转换材料,其效率达到常规热电转换材料的约2倍。在两种金属组成的回路中,如果两个接触点之间产生温度差,电子的状态会发生变化形成电流。这种热电转换现象被叫做"塞贝克效应",也称第一热电效应。     

创新型热电材料转换效率创世界纪录

<正>美国西北大学和密歇根州立大学的机械工程师合作开发出一种稳定的环保型热电材料,热电品质因数(ZT)创下世界纪录,达到2.2,可将15%至20%的废(余)热转换成电力,成为目前最有效的热电材料。     

锂离子电池三元正极材料相关论文摘录

Google学术搜索显示,自2003年以来,关于锂离子电池三元正极材料的外文期刊就有600多篇。其中2013年,60篇;2012年,200篇;2011年,120篇;2010年,70篇;2009年,70篇;2008年,60篇。从以上数据不难看出,随着近些年来     

低维Bi_2Te_3热电材料的制备与性能研究

用溶剂热法制备了直径在100nm以内的一维针状及厚20～30nm、长几微米的二维花朵状Bi2Te3热电材料,分析了不同形貌产物的生长机理,并对其热电性能进行了比较。结果表明,添加剂的分子结构对产物形貌起决定性作用。不同形貌产物的热电性能随温度变化的机制不同,一维纳米结构Bi2Te3产物的功率因子随温度升高而增加,最大值为143.1μΩ·m–1K–2。而二维纳米结构的Bi2Te3产物虽然在室温附近有较大的Seebeck系数,约100μV/K,但由于其电导率较低,功率因子在较宽的温度范围内保持在23μΩ·m–1K–2左右。     

Ca_3Co_4O_9热电材料的研究进展

由于Ca_3Co_4O_9具有良好的化学稳定性及廉价、无毒等优点,已成为氧化物热电材料研究的热点。但其合成难,致密度低,转换效率低等严重阻碍了Ca_3Co_4O_9的实际应用。该文从合成方法、改性手段及烧结工艺等3方面,归纳和分析了层状结构Ca_3Co_4O_9的研究进展,并对Ca_3Co_4O_9今后的研究发展提出一些建议。     

Ca_3Co_4O_9热电材料前驱体制备及性能表征

分别采用固相反应法和空间俘获法制备了Ca3Co4O9前驱体,并经冷等静压后常压烧结工艺制备了块体陶瓷样品。利用TG-DSC、XRD、SEM等方法对前驱体进行了表征,同时测试了陶瓷样品的热电性能。结果表明:空间俘获法可获得纯相、晶粒较小的前驱粉体,同时降低了合成温度,而且合成样品的Seebeck系数和功率因子明显高于固相反应法。在976 K获得最大Seebeck系数和功率因子分别为179μV/K、7.5×10–7 W/(cm·K2),较固相反应优化60%、16倍;电阻率略有升高。     

电场激活压力辅助烧结对(Bi2Te3)0.2(Sb2Te3)0.8热电材料微观结构及热电性能的影响

采用电场激活压力辅助烧结（FAPAS）技术制备了(Bi2Te3)0.2(Sb2Te3)0.8热电材料,采用无电场、低电场强度和高电场强度三种烧结方式作为对比实验,研究了烧结过程中施加电场强度对(Bi2Te3)0.2(Sb2Te3)0.8热电材料微观结构和热电性能的影响。研究结果表明,在烧结过程中施加电场,可明显提高(Bi2Te3)0.2(Sb2Te3)0.8热电材料的电导率和Seebeck系数,从而提高其综合电功率因子;而采用大电场强度烧结则会使(Bi2Te3)0.2(Sb2Te3)0.8材料出现层状结构择优取向,在电性能相对较高的情况下亦使其热导率明显减低,从而获得较高ZT值。