熱(rè)電材料把熱能直接轉化為電能,是人類夢寐以求的明(míng)星材料。理(lǐ)想的熱電材料應具(jù)有較高(gāo)的熱電勢和電導率、較低的熱傳導係數(shù)。由這三(sān)個指標加上熱源溫度形成了衡量熱電(diàn)材料品質的熱電優值----ZT值。一般認為ZT達到2.0以上方有實際應用價值,但過去熱電材料的最高ZT隻有1.6至1.8。最近,美國西北大學無機化學家Mercouri Kanatzidis領導的研究小(xiǎo)組開發出一種新型熱電材料,使ZT達到了2.2,可將15%至(zhì)20%的廢(fèi)(餘)熱轉換成電能。
研究小組的新材料仍以傳統的熱電材料碲化鉛為基礎,因為碲化鉛能夠最有效地吸收由熱(rè)引(yǐn)起的原子水平振動的長波(bō)能量從(cóng)而驅動電子定向流動。所不同的是,新材(cái)料在碲(dì)化鉛中加入了少(shǎo)量碲化鍶以提高它吸收中波能量的能力以及微量的鈉以吸收短波能量,從而使(shǐ)新材料的ZT大幅提高。
這項研究成果發表在9月20日的《自然》雜誌上(shàng)。有專家評論說,新材料是一種全新(xīn)的設計,是熱電材料研發領域(yù)的一個重要裏程碑。
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