«Этот новый материал лучше, чем традиционный материал, теллурид Висмута, и может использоваться для преобразования отбросного тепла в электричество намного более эффективно», сказали Чжифэн Жэнь, доктор медицины Андерсон преподаватель Chair физики в ММ и ведущий автор статьи, описывающей открытие, изданное онлайн Нано энергией.Жэнь, который является также научным руководителем в Центре Техаса Сверхпроводимости в ММ, сказал, что работа могла быть важна для исследования экологически чистой энергии и коммерциализации при температурах приблизительно 300 градусов Цельсия.Теллурид висмута был стандартным термоэлектрическим материалом с 1950-х и используется, прежде всего, для охлаждения, хотя это может также использоваться при температурах до 250 C или 482 F, для производства электроэнергии, с ограниченной эффективностью.Для этого открытия Жэнь и другие члены его лаборатории использовали комбинацию магния, серебра и сурьмы, чтобы произвести электричество от тепла, используя термоэлектрический принцип.
Они добавили небольшое количество никеля, после которого Жэнь сказал, что комплекс работал еще лучше.Работа была сделана в сотрудничестве с исследователями от ММ Отдел Химии и Массачусетский технологический институт. Хуайчжоу Чжао и Цзехэ Суй, член лаборатории Жэня, домашний институт которой – Харбинский политехнический университет в Китае, были основными участниками; Чжао – теперь исследователь в Институте Физики с китайской Академией наук.
Материал работает хорошо до 300 C, сказал Жэнь; работа, чтобы повысить ее эффективность продолжается.Потенциал для завоевания нагревается – из электростанций, промышленных дымовых труб, и даже выхлопные трубы транспортного средства – и преобразование его в электричество огромны, позволяя тепло, которое в настоящее время тратится впустую, чтобы использоваться, чтобы произвести энергию. Жэнь сказал, что температуры там могут колебаться от 200 C до 1,000 C, и до сих пор, не было термоэлектрического материала, способного к работе, как только условия добираются вне более низких уровней тепла. Большая часть требования колеблется от 250 C до 300 C, сказал он.
Жэнь долго работал в термоэлектрике среди других научных областей. Его исследовательская группа опубликовала статью в журнале Science в 2008, установив, что эффективность – технический термин – «показатель качества» – теллурида Висмута, мог быть увеличен на целых 20 процентов, изменившись, как это обработано. В то время Жэнь был в Бостонском колледже.И его лаборатория прошлым летом опубликовала работу на Слушаниях Национальной академии наук, основывающей оловянный теллурид с добавлением индия химического элемента как материал, способный к преобразованию отбросного тепла к электричеству.
Но оловянный теллурид работает лучше всего при температурах выше, чем приблизительно 300 C или приблизительно 573 F, делая важным продолжить искать другой материал, который работает при более низких температурах.Группа Жэня не первая, чтобы изучить новый материал, который не назвали, но упоминают в Нано энергетической газете, поскольку просто находящиеся в MgAgSb материалы, используя химические названия для элементов раньше создавали его.
Бумага цитирует работу, сделанную в 2012 М.Дж. Кирхэмом и др.; та работа использовала магний, серебро и сурьму в равной степени, Жэнь сказал, но привел к примесям и бедным свойствам проведения.Он сказал, что его лаборатория нашла, что, используя немного меньше серебра и сурьмы, и смешивая элементы отдельно – помещение магния и серебра сначала в мукомольном процессе шара, добавляя сурьму после нескольких часов – устранило примеси и значительно улучшило термоэлектрические свойства.
«У нас было много различные качества», сказал он. «Лучше, без примесей и меньшего размера зерна, наряду с намного лучшими термоэлектрическими свойствами».