合肥研究院在熱電材料收盤矛頭研究方面取得進

文章来源:文迪 时间:2018-12-26

  合肥研究院在熱電材料收盤矛頭研究方面取得進展

  近期,合肥物質科學研讨院固體物理研讨所研讨員秦曉英課題組在熱電原料功能研讨方面获得新進展,提出在n型碲化鉍基合金中引入具有高載流子遷移率的納米相,使基體原料坚持高遷移率的同時降低熱導率,最終提升其熱電功能。相關結果在線發表在Journal of Materials Chemistry A(J. Mater. Chem. A 6(20), 9642-9649 (2018))雜志上。

   以熱電原料為中心部件的熱電器件能够將熱能和電能直接轉換,無需運動部件,不產生乐音混浊,也不排听任何有毒或溫室氣體 。圖1為以p型和n型熱電原料為基礎構築的熱電器件,它既可用於廢熱發電(圖1(a)),也可用於固態制冷(圖1(b))。其中BiSbTe已被認為是接近室溫的理想p型熱電原料;但是,對應的n型碲化鉍基合金的熱電功能相對較差,限制瞭其商業應用。研讨标明,在碲化鉍基合金中引入具有高載流子遷移率的納米相,能够无效調控基體原料的熱、電輸運功能。

  基於此,課題組研讨人員通過球磨和放電等離子燒結法制備瞭一系列n型納米相InSb復合的BiTeSe基原料(Bi2Te2.7Se0.3-f(InSb) (0≤f≤2.5vol.%))。其中復合樣品Bi2Te2.7Se0.3-1.5 vol%InSb的熱電優值ZT在323 K時達到1.22,為已報道的最高值。該體系中優異的熱電功能次要歸因於高載流子遷移率的納米相InSb的引入,一方面使基體坚持瞭高載流子遷移率,另一方面增強瞭界面散射,无效地散射瞭基體中的載熱(責任單位:省商務廳)(二)擴展市場使用城市公交范疇新增或更新的車輛中,電動公交客車使用比例依照《關於完善城市公交車成品油價錢補貼政策放慢新動力汽車推行使用的告訴》(晉財建一〔2015〕68號)要求執行聲子,最終使得復合原料具有極車企頒佈的數據顯示,10月,馬自達品牌車型單月共銷售兩萬輛,同比僅增長1.5%,不足前10月累計增速的六分之一 低晶格熱導率的同時還坚持高功率因子。Bi2Te2.7Se0.3-1.5 vol%InSb在300-42寶馬集團認真企業財務的董事艾希納博士表示:中國是寶馬集團在環球最大的市場,我很欣喜地看到由通曉中國汽車業務和市場,理解中國及其人文情況的康思遠先生治理這一重要的市場5 K溫度范圍內的均匀ZT為1.14,相比於后期文獻報道值0.96(如圖3(c))增大瞭15% 。

  該任务失掉國傢自然科學基金、安徽省自然科學基金以及固體所所長基金的撑腰。

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圖1 (a) 熱電發電(Seebeck效應)表示圖,(b) 熱電制冷(Peltier效應)表示圖。

  

  圖2復合體系Bi2Te2.7Se0.3-f(InSb) (f = 0,1.0,1.5,2.0和2.5 vol%) 的 (a)電阻率;(b)熱電勢;(c)載流子濃度;(d)功率因子;(e)熱導往年報考瞭專業型碩士的李雯說,社會對專業型人才的需求量增大,所以越來越多的考生選擇報考專業型碩士率以及 (f)晶格熱導率隨溫度的變化關系。

  

  圖3 復合體系Bi2Te2.7Se0.3-f(InSb) (f = 0,1.0,1.5,2.0和2.5 vol%) 的 (a)ZT值與溫度對應關系曲線;該體系中 (b)最高ZT值及 (c)均匀ZT值與文獻報道值的對比關系圖。