如意彩

<form id="agvsgdgjh"></form>

<address id="agvsgdgjh"><listing id="agvsgdgjh"><meter id="agvsgdgjh"></meter></listing></address>

        <em id="agvsgdgjh"></em>

        <form id="agvsgdgjh"></form>

          
          

              聯系我們  |  網站地圖  |  English   |  移動版  |  中國科學院 |ARP
              站內搜索:
              首頁 簡介 管理部門 科研部門 支撐部門 研究隊伍 科研成果 成果轉化 研究生教育 黨建與創新文化 科普 信息公開 OA系統
              科研動態
              上海矽酸鹽所在類液態熱電...
              上海矽酸鹽所組織召開國家...
              上海矽酸鹽所順利通過2016...
              “2019新型壓電材料與聲學...
              上海矽酸鹽所召開“高性能...
              上海矽酸鹽所人工晶體研究...
              上海矽酸鹽所舉辦首期“未...
              上海硅酸盐所在Chemical S...
              香港理工大學郭建榮教授訪...
              加拿大皇家科學院院士樂曉...
              上海矽酸鹽所在鈉基氧硫化...
              上海矽酸鹽所人工晶體研究...
              上海矽酸鹽所發明多頭物理...
              上海矽酸鹽所“天宮二號綜...
              上海矽酸鹽所在锂電池安全...
              現在位置:首頁>新聞動態>科研動態
              上海矽酸鹽所在類液態熱電材料的器件研究中取得关键創新性進展
              2019-06-01 06:31:49 | 【 【打印】【關閉】

                先進熱電轉換技術在半導體制冷、工業余熱和汽車尾氣廢熱發電等領域具有廣泛的應用前景。長期以來,熱電材料的研究主要集中于晶態化合物。2012年中國科學院上海硅酸盐研究所热电团队通過在固態材料中引入具有類液態特征的離子以弱化甚至消減部分橫波聲子振動模式(Nat. Mater. 2012)發現了一大類具有聲子液體-電子晶體特征的新型高性能類液態热电材料体系。上硅所热电团队进一步研究和解析了類液態材料中可移动离子在外场作用下的迁移和析出机理,提出了材料能否稳定使用的热力学判据(Nat. Commun. 2018) 

                高性能热电材料是先進熱電轉換技術的前提和基础,而高效熱電器件则是其走向应用的核心和关键。对传统热电材料而言,器件的开发和研究通常仅需通过结构尺寸和界面的设计与优化来落实最大能量转换效率/最大输出功率等。然而,对類液態材料而言,可移动的類液態离子对熱電器件的服役稳定性提出了新的挑战,器件的设计和集成制造还必须对服役稳定性进行针对性的优化以同时获得高能量转换效率/輸出功率和服役穩定性。 

                最近,中國科學院上海硅酸盐研究所史迅研究员、陈立东研究员、仇鹏飞副研究员与美国西北大学G. Jeffrey Snyder教授合作,超越了传统熱電器件的设计思路与方案,提出了基于類液態材料的熱電器件设计新原则,即通过器件结构尺寸和界面的优化同时落实高能量转换效率和服役稳定性,并成功将该原则应用于Cu2SeCu1.97S類液態材料熱電器件的研制,获得了兼具高能量转换效率(9.1%)和高服役穩定性的新型熱電器件。相關研究成果發表于Joule雜志(DOI: 10.1016/j.joule.2019.04.010)。 

                研究發現,Cu2Se在不同的溫差下均具有較大的臨界電壓(~0.05V),而Cu1.97S則具有較小的臨界電壓,在275K的溫差下僅爲~0.01V。類液態材料承载的电压与p型熱電臂和n型熱電臂橫截面積之比(Ap/An)直接相关。假设類液態材料为p型,假如Ap/An越大,類液態材料承载的电压将越小,器件的稳定性也将越好。 

                基于上述模型和机理,该研究团队设计了两种類液態材料熱電器件,其中p熱電臂分別选取经典的類液態材料Cu2SeCu1.97Sn型熱電臂選取傳統的Yb0.3Co4Sb12填充方钴礦。在200K溫差時,不同Ap/An情況下Cu1.97S上承載的電壓均已超過臨界電壓值,材料與器件均不穩定。但對Cu2Se而言,若Ap/An大于4,在675K的溫差下材料與器件均保持穩定。同時,三維拓撲結構模擬表明Cu2Se/Yb0.3Co4Sb12熱電器件達到理論最高效率90%需求Ap/An的範圍爲2-8。因此,當Ap/An的範圍爲4-8時,將會同時獲得高服役穩定性和高能量轉換效率。研究團隊在實驗上制備了Cu2Se/Yb0.3Co4Sb12熱電器件。测试结果表明,在溫差680 K時,其能量轉換效率最高可達9.1%,遠高于SiGe基和half-Heusler基高温熱電器件。当溫差为520 K時,器件的性能在长时间恒温老化后未出现明显衰减。实验结果与理论模型一致,表明该研究提出的熱電器件设计新原则可很好的应用于新型類液態热电材料的器件研究和制備。 

                研究工作得到國家重點專項、国家自然科学基金、中國科學院重点部署项目、中國科學院青年创新促进会、上海市青年科技启明星等的资助和支持。   

              (a) Cu2Se/Yb0.3Co4Sb12熱電器件结构示意图;(b) 代表性類液態热电材料的热电优值;(c) Cu2Se/Yb0.3Co4Sb12熱電器件实物图;(d) Cu2Se/Yb0.3Co4Sb12熱電器件能量转换效率和长时间恒温老化下的输出功率变化。 

                  

                鏈接:https://www.cell.com/joule/fulltext/S2542-4351(19)30208-9  

              版权所有 中國科學院上海硅酸盐研究所 沪ICP备05005480号-1
              長甯園區地址:上海市長甯區定西路1295號 電話:86-21-52412990 傳真:86-21-52413903 郵編:200050
              嘉定園區地址:上海市嘉定區和碩路585號  電話:86-21-69906002 傳真:86-21-69906700 郵編:201899
              热门关键词:如意彩安装| 如意彩平台| 如意彩主页| 如意彩网址| 如意彩安卓版| 如意彩登录| 如意彩手机版| 如意彩票客户端| 如意彩下载地址| 如意彩app| 如意彩票下载| 如意彩官网| 如意彩皇后| 如意彩注册| 如意彩网| 如意彩下载| 如意彩官方网址| 如意彩游戏大厅| 如意菜| 如意彩票手机版下载| 如意彩约请码| 如意彩ios苹果版| 如意彩双色球12024| 如意彩网站| 如意彩注册登录|