gereinigtes Zinnselenid in Pelletform Nordwestliche Universität
Ein Team von Forschern der Northwestern University und der Seoul National University hat ein extrem leistungsstarkes thermoelektrisches Material in praktischer Form entwickelt, und es könnte laut Angaben das bisher effizienteste seineine Pressemitteilung.
Nachdem ein Oxidationsproblem beseitigt wurde, das in früheren Tests die Leistung reduziert hatte, konnten die Forscher eine hohe Umwandlungsrate erzielen, wie in der in der Zeitschrift veröffentlichten Studie beschriebenNaturmaterialien. Dieses neue Material, gereinigtes Zinnselenid in polykristalliner Form, besitzt alle guten Stoffe, die es braucht, um ein brauchbares Material für die Umwandlung von Abwärme in Strom zu werden.
Wie thermoelektrische Systeme Strom erzeugen
Thermoelektrizität ist ein faszinierender Zwei-Wege-Mechanismus, der Temperaturschwankungen in elektrische Spannung umwandelt und umgekehrt. Während thermoelektrische Geräte in einigen verwendet werden, wie Der Perseverance-Rover der NASA auf dem Mars sind diese Anwendungen in geringer Zahl.
Diese Geräte haben sich aufgrund der erheblichen Hürden bei der Herstellung von guten nicht wie Solarzellen durchgesetzt. „Wir konzentrieren uns auf die Entwicklung eines Materials, das kostengünstig und hochleistungsfähig ist und thermoelektrische Geräte in eine breitere Anwendung bringt.“sagt Mercouri Kanatzidis, korrespondierender Autor der Studie, der sich auf das Design neuer Materialien spezialisiert hat.
Um es einfach auszudrücken, thermoelektrische Systeme erzeugen Elektrizität durch Ausnutzung eines Temperaturgradienten. Wenn eine Seite eines speziellen Materials erhitzt wird, kann dies dazu führen, dass Elektronen von der wärmeren Seite zur kühleren Seite wandern, was zur Erzeugung eines elektrischen Stroms führt.Durch den Einsatz dieser Technologie könnten Wissenschaftler eines Tages dazu beitragen, Energie zu recyceln, die sonst als Wärme in Elektronik, Kraftwerken und Motoren verschwendet würde.
Das neue Material
In der Thermoelektrik wird die Effizienz der Abwärmeumwandlung durch ihre „Zahl der Güte“ angegeben, eine Zahl, die als ZT bekannt ist. Je höher die Zahl, desto besser die Umwandlungsrate, und in dieser aktuellen Studie behaupten die Forscher, sie erreicht zu habenein Rekord ZT von 3.1.
"Dies öffnet die Tür für neue Geräte, die aus polykristallinen Zinnselenid-Pellets gebaut und ihre Anwendungen erforscht werden", sagt Kanatzidis.
Zum Beispiel die thermoelektrisches Material könnte in der Automobilindustrie Verwendung finden, wo ein erheblicher Prozentsatz der potentiellen Energie von Benzin aus dem Abgas fließt, oder in der Schwerindustrie wie Glas- und Ziegelherstellung, Raffinerien, Kohle- und Gaskraftwerken.