Давление повысит эффективность термоэлектрических генераторов

Москва, 08:07, 08 Окт 2019, редакция FTimes.ru, автор Евгения Ковалева.

Исследователи из НИИ Карнеги обнаружили, что давление улучшает способность материалов превращать тепло в электричество и может использоваться для создания чистых генераторов.

Результаты работы команды представлены в Nature Materials, сообщает sciencedaily.com. Альтернативные источники энергии считаются ключевым инструментом борьбы с климатическими изменениями, вызванными углеродными выбросами. Вещества с термоэлектрическими свойствами позволяют генерировать электричество за счет разницы температур. Теоретически, генераторы из таких материалов позволят утилизировать отходящее тепло, пополняя энергетический бюджет.

Но инженерам уже 60 лет не удавалось улучшить производительность при комнатной температуре любого термоэлектрического продукта последние 60 лет. В результате генераторы подходили для очень специфических условий, включая удаленные газопроводы и космические корабли. Команда ученых, возглавляемая Лю-Ченгом Ченом, выяснила, что может улучшить термоэлектрические свойства селенида свинца, добавив давление и вмешав заряженные частицы хрома.

Сдавливая материал на алмазной наковальне, ученые добились структурных изменений на атомном уровне. Конечный продукт показал рекордное термоэлектрическое преобразование при комнатной температуре. Под давлением, в 30 000 раз превышающим атмосферное, селенид свинца с вкраплениями хрома генерировал ток с такой же эффективностью, как лучшие аналоги, при 27°С.

«Проект предлагает новый способ использования компрессионных техник для улучшения термоэлектрических свойств. Он приближает практическое применение технологии для борьбы с глобальным потеплением», — подытожил Сяо-Цзя Чен.