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一半晶体一半非晶:中国和丹麦研究人员开发新型热电材料
2021年04月30日 发布 分类:技术前沿 点击量:111
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在热电材料中,这是一种之前从未报道过的结构,由晶体和非晶交织,同时具备超低热导率和高热电品质因数。日前,由丹麦Clemson大学包括中国和丹麦学者在内的联合研究团队开发出这样一种潜在的范式高性能热电材料,其成果与日前在线发表在《焦耳》期刊。

DOI:https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.03.012

材料结构与热电特性示意图

材料的原子结构决定了它的特性。通常,固体是晶体或无定形的:在晶体中,原子以有序且对称的方式排列,而在无定形材料中,原子是随机分布的。但在本次研究中,研究人员创建了一种新的混合热电材料,该材料将晶体和非晶亚晶格缠结在一起,从而产生一种晶体-非晶态二元性。

研究人员通过有意地混合元素周期表中相同组中但原子尺寸不同的元素来创建混合材料。他们利用硫(S)和碲(Te)之间以及铜(Cu)和银(Ag)之间的原子尺寸失配来创建新化合物(Cu1-xAgx)2(Te1-ySy),其中晶体和非晶亚晶格交织。这种新材料具有出色的热电性能。

“新材料性能良好,但更重要的是它如何达到这一性能水平。” “传统上,热电材料是晶体。我们的材料不是纯晶体,并且我们证明,使用具有新原子结构的材料,我们可以达到相同水平的性能。”虽然暂时还不能正式将其实现市场化应用,但研究人员表示这种材料的未来将是光明的。

编译 YUXI

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