相关实验视频
填充的斯卡特鲁迪特抗氧化物:一种新型的热电材料
1B. C. Sales and D. Mandrus, Solid State Division, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37831, USA. R. K. Williams, Metals and Ceramics Division, Oak Ridge National Laboratory, Oak Ridge, TN 37831, USA.
Science (New York, N.Y.)
|May 31, 1996
概括
新的热电材料 (RM4X12) 在800 K时达到接近1的功率 (ZT),与顶级材料相比较. 优化可以产生1.4的ZT值,为热电应用提供了一个有前途的新途径.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 无机化学 无机化学 有机化学
背景情况:
- 热电材料将热转化为电力,这对于废热回收和固态冷却至关重要.
- 现有的热电材料通常面临效率 (功率数字,ZT) 和工作温度的限制.
- 材料类RM4X12为探索增强的热电性质提供了一个新的结构框架.
研究的目的:
- 合成和描述一种新的三元半导体类别,其一般公式是RM4X12.
- 评估这些新型材料在高温下的热电功率 (ZT).
- 探索优化这些材料的潜力,以实现更高的ZT值.
主要方法:
- 三元半导体的合成与一般公式RM4X12,包括R的变化 (,,,,新,欧),M (铁,,),和X (,,).
- 测量热电性质,包括热力,电电阻和热导率,以确定800克尔文的功率 (ZT) 值.
- 通过合金进行组合调整,特别是在CeFe4-xCoxSb12和LaFe4-xCoxSb12系统 (0 < x < 4) 中,以研究ZT改进.
主要成果:
- 合成的RM4X12材料在800克尔文时具有接近1的热电功率 (ZT).
- 这种实现的ZT值与以前报告的最佳热电材料具有竞争力,即使没有完全优化.
- 计算分析预测,该类内的优化材料可以达到1.4的ZT值.
- 诸如CeFe4-xCoxSb12和LaFe4-xCoxSb12之类的合金表现出特别高的ZT值.
结论:
- RM4X12三元半导体在寻找高效的热电材料方面取得了重大进展.
- 这些材料为开发下一代热电设备提供了新的有前途的方法.
- 进一步优化RM4X12系统有很大的潜力,可以实现卓越的热电性能.