新材料將熱電轉化效率提高到14%

美國西北大學的化學家、物理學家和材料學家攜手出一種新材料，這種新材料展示出了高性能的熱電特性，能更有效地將機動車的排氣系統(tǒng)、工業(yè)過程和設備、太陽光等發(fā)熱系統(tǒng)產生的廢熱轉化為電力，其轉化效率高達14%，這在科學*尚屬。該突破可廣泛應用于汽車、玻璃等領域。研究結果發(fā)表在《自然·化學》雜志上。 
該論文的聯合作者之一、西北大學化學教授梅科瑞·卡納茨迪斯說：“早在100多年前，科學家就知道半導體擁有能利用電力的特性。為了使這一過程變得有效，人們需要找到正確的材料，現在我們已找到這種材料的配方。”

卡納茨迪斯團隊將巖鹽納米晶體溶解在碲化鉛內出了這種新材料。以前，科學家針對大塊物質中內含納米結構進行的研究表明，納米內含物可以改進碲化鉛的能量轉化效率，但納米內含物也會讓電子擴散更多，消減整個組合物的導電能力。在此項研究中，西北大學的研究團隊證明，碲化鉛內內含納米結構可以同時做到消減電子擴散和提高能源轉化效率。

論文聯合作者、西北大學材料科學和工程教授文納雅克·戴維說：“我們可以將這種材料放在一個只有幾根電線的廉價設備內部，并將其同電燈泡之類的設備連接在一起。利用燈泡產生的熱量，并將其中約10%到15%的熱量轉化為能效更高的電能，這種設備能使燈泡更有效地工作。”

卡納茨迪斯表示，利用此項科學突破，汽車、化工、玻璃和其他任何利用熱能進行的工業(yè)都能提高其系統(tǒng)的能效。戴維說：“環(huán)保領域的專家也會對該突破感興趣，但這僅僅只是一個開始。這類結構還可以在諸如機械特性和改進材料的強度和韌度方面起作用。”