【產通社，7月30日訊】中國科學院上海硅酸鹽研究所（Shanghai Institute of Ceramics of the Chinese Academy of Sciences，SICCAS）官網(wǎng)消息，其熱電材料與器件課題組在高效熱電材料和器件研究方面取得系列重要進展，獲得了一系列具有自主知識產權的研究成果，為熱電轉換技術的應用奠定了扎實的基礎。熱電轉換技術是一種環(huán)境友好型的能量轉換技術，可利用熱電材料將熱能與電能直接進行相互轉換，具有系統(tǒng)體積小、可靠性高、能夠有效利用低密度能量等特點，特別適合于低品位廢熱的回收利用。

在熱電材料研究方面，提出利用離子導體兩套天然亞晶格點陣調控熱電輸運的研究思想，發(fā)現(xiàn)液態(tài)亞點陣的“橫波阻尼效應”可使材料定容熱容低于杜隆-珀替值，提出并發(fā)現(xiàn)系列“聲子液體”新概念熱電材料，其熱電優(yōu)值ZT達1.5-2.1；發(fā)現(xiàn)特殊籠狀結構材料中多種填充原子共存可顯著降低晶格熱導率的寬頻聲子散射效應，熱電優(yōu)值ZT提高至1.7；發(fā)展利用高通量理論計算結合實驗研究快速發(fā)現(xiàn)和設計高性能熱電材料的研究方法，提出贗立方結構設計思想快速篩選非立方結構高性能熱電材料，并成功應用于Zintl相和類金剛石結構熱電材料的篩選和優(yōu)化。 

在熱電器件研究方面，成功開發(fā)出兩類熱電發(fā)電模塊。一是針對200oC-300oC低溫熱源的Bi2Te3基熱電發(fā)電模塊，能量轉換效率達6%、發(fā)電功率密度達0.35W/cm2。二是針對500-600°C中溫熱源的CoSb3基方鈷礦熱電發(fā)電模塊，能量轉換效率達8.2%、發(fā)電功率密度約1.1 W/cm2�；谠揃i2Te3和方鈷礦的熱電發(fā)電模塊，自主設計開發(fā)了雙級熱電發(fā)電器件，轉換效率達10.4%。此外，還研制中高溫半赫斯勒合金（600-700°C）和SiGe合金（700-1000°C）熱電發(fā)電器件，轉換效率分別達6.2%和7%。上海硅酸鹽所在2016年國際熱電大會上成功展示了這些高效熱電器件，吸引了國內外多家公司的關注，目前正進行市場應用的洽談和推廣。

上述相關研究結果發(fā)表于Nature Materials （2012）、Journal of the American Chemical Society（2011）、Advanced Materials（2013、2014、2015）等期刊；并受邀請在Nature Materials（2016）期刊介紹熱電材料與器件在中國的快速發(fā)展和重要進展、在International Materials Reviews期刊綜述近10余年來熱電材料研究領域的重大發(fā)展、在Energy Storage Materials期刊綜述Cu基熱電材料的研究進展、在Advanced Engineering Materials期刊綜述熱電發(fā)電器件的重要研究進展。 

研究工作得到了國家基礎研究973項目、國家自然科學基金、上海市科委、中國科學院等的資助和支持。查詢進一步信息，請訪問官方網(wǎng)站http://www.sic.cas.cn。    （完）