Forskere udvikler et termoelektrisk materiale med optimal pris, effektivitet og fleksibilitet

Et forskerhold har udviklet en uorganisk-organisk termoelektrisk komposit, der lover konkurrencedygtige priser, samtidig med at effektivitets- og fleksibilitetsudfordringer i termoelektrisk teknologi håndteres.

Termoelektrisk teknologi, en energikonverteringsteknologi mellem varme og elektricitet, repræsenterer en miljøvenlig tilgang til at konvertere spildvarme til elektricitet. Den er kendt for sin evne til at generere strøm fra varme og give køleeffekter ved hjælp af elektricitet.

Med applikationer, der spænder fra generering af spildvarmegenvinding og kølemiddelfrie køleanordninger i traditionelle industrier til præcise temperaturkontrolsystemer gennem lokaliseret køling og opvarmning og kontinuerlige strømforsyningsenergihøstere i avancerede nye industrier, får dens alsidighed stor opmærksomhed.

På trods af igangværende forskning og udvikling af forskellige typer af bulk og tyndfilm termoelektriske materialer og enheder, på grund af fordelene ved termoelektrisk teknologi, har det kroniske problem med lavere effektivitet og fleksibilitet sammenlignet med andre energikonverteringsteknologier været en vedvarende udfordring.

Derfor fremstillede teamet ved Nano Convergence Research Department, ledet af hovedforsker Kim Cham, en uorganisk-organisk termoelektrisk komposit ved at kombinere konventionelle uorganiske termoelektriske materialer med ledende polymerer for at maksimere effektiviteten og fleksibiliteten af ​​termoelektriske materialer.

Navnlig udviklede holdet en fremstillingsproces, der er i stand til at syntetisere og blande organiske og uorganiske komponenter, og overvinde den tekniske udfordring med at opretholde en ensartet fase og sikre høj densitet. Den uorganisk-organiske termoelektriske komposit fremstillet gennem denne proces kan prale af ikke kun fremragende termoelektriske egenskaber, men også fleksibilitet og omkostningsreduktion.

Hovedforsker Kim Cham fra DGIST's Nano Convergence Research Department udtalte:"Gennem denne forskning var vi i stand til at udvikle et nyt materiale, der maksimerer nytten af ​​miljøvenlig energiteknologi, dvs. termoelektrisk teknologi. Vi vil fortsætte vores bestræbelser på at opskalere produktionsteknologi af termoelektriske kompositter og stabilisere deres ydeevne til kommercialisering med henblik på bred anvendelse i både traditionelle og banebrydende nye industrier."

Artiklen er publiceret i tidsskriftet ACS Applied Materials &Interfaces .

Flere oplysninger: Cham Kim et al., Selektiv ladningsbærertransport og bipolær ledning i en uorganisk/organisk bulkfasekomposit:Optimering for termoelektrisk ydeevne ved lav temperatur, ACS-anvendte materialer og grænseflader (2023). DOI:10.1021/acsami.3c11235

Journaloplysninger: ACS-anvendte materialer og grænseflader

Leveret af DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)