Nature Communications：可涂裝熱電材料

材料牛注：熱電材料作為以廢熱和太陽能為熱源的發電技術的關鍵，受到世界各國的高度關注。然而大多數廢熱都存在熱源分散、能量密度低的缺點，不利于被二次利用。讓我們看看韓國科學家想出了什么方法！

近日，韓國蔚山科學技術大學材料科學與工程學院Jae Sung Son教授領導的研究團隊成功研發了一種新技術，能夠把工業余熱轉變為電能供汽車和其他設備使用。他們開發出了一種新型的液態高性能熱電(TE)材料，這種材料幾乎可以被直接刷涂在任何表面上。

熱電效應是什么？

所謂的熱電效應，是因受熱物體中的電子（空穴）隨著溫度梯度由高溫區往低溫區移動，而產生電流或電荷堆積的一種現象。熱電材料是一種可以實現電能與熱能相互轉化的功能材料，可用于微型電源或者局部高效制冷。比如小型冷卻系統、汽車冷卻系統以及船舶余熱回收系統等。熱電發電機的輸出功率取決于設備在工程中的最小熱損失以及材料的本征物理特性。

可噴涂的熱電材料

大多數設備連接的熱源的表面都是曲面，產生的余熱不好利用，所以會損失大量的熱能。為了解決這個問題,該研究小組開發了熱電涂料技術，這樣就可以直接將熱電涂料刷在熱源的表面來發電了。利用這種技術，人們可以通過將熱電涂料涂在建筑物的外表面、屋頂上和汽車上輕松地獲得電能。這項研究結果已經發表在了Nature Communications期刊上。

研究人員將可涂裝熱電材料分別涂在平面的、曲面的和半球面的基片上，最高獲得了4.0 mW/?cm^2的輸出功率密度，這是目前從形狀各異的熱源上收集熱能的最有效方法。

Jae Sung Son教授表明：“通過開發可涂裝的整體熱電組件，我們克服了平面熱電組件的缺點，能夠更有效地收集余熱。這種熱電系統是用戶友好型的，制造發電系統的成本能夠通過節省材料和簡化流程大大降低。無論熱源的形狀、大小和類型是怎樣的，我們的熱電材料都可以發揮作用。這將會成為一種新型的可再生能源發電系統。”

原文鏈接：UNIST Engineers Thermoelectric Material in Paintable Liquid Form.

文獻鏈接：High-performance shape-engineerable thermoelectric painting

本文由材料人編輯部楊樹提供素材，孟令曉編譯，點我加入材料人編輯部。

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