大破效率纪录,你的体温就能发电!温差发电迎重大进展,便携智能设备有望告别电池( 八 )

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因此 , 提高 ZT 值的最重要的思路之一 , 便是在不影响材料电子热导率的情况下 , 通过降低声子热导率的方式来降低整体热导率 。 具体到材料的微观层面 , 就是在不影响电子输运的前提下 , 通过一些特殊的构造 , 来增强声子的散射 , 从而只降低材料的声子热导率 , 却不改变其它参数 。

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这便是维也纳工业大学团队完成了的事情 。 从 2013 年开始 , 经过多年的研究 , 他们发现了一种可以同时实现高电子热导率和低声子热导率的材料 。 他们用一层覆盖在硅晶体上的由铁、钒、钨和铝元素组成的合金材料 , 实现了高达 5 到 6 的 ZT 值 , 让 ZT 值比现有最好水平翻了倍 。

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图 | 铁-钒-铝-钨合金材料

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在通常情况下 , 这种由铁、钒、铝、钨四种元素组成的合金 , 其结构非常规则 , 例如 , 钒原子旁边一定只有铁原子 , 铝原子也一样 , 而两个相邻的同元素原子之间的距离也总是一样 。

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然而 , 当科学家们把薄薄的一层这种材料 , 与硅材料基底相结合的时候 , 神奇的事情就出现了 。

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