Vật liệu te vô cơ, vật liệu te vô cơ và vật liệu tổng hợp te vô cơ-hữu cơ (lai)
tải về 20.96 Kb.
|
- Điều hướng trang này:
- Tuyên bố về lợi ích cạnh tranh
| Kết luận và triển vọng
Trong số các chiến lược khác nhau để cải thiện hiệu quả của vật liệu TE vô cơ, những chiến lược hứa hẹn nhất là tăng nồng độ lỗ và tán xạ phonon, bên cạnh việc giảm độ dẫn nhiệt mạng tinh thể. Nói một cách khác, việc sử dụng các chiến lược này làm tăng giá trị ZT¯ của vật liệu TE vô cơ lên đến khoảng từ 1,15 đến 1,36. Đặc biệt, chỉ Bi0.4 − xSb1.6 + xTe3, là hợp kim loại ap, có thể đạt đến phạm vi ZT¯ tối đa này. Đối với vật liệu TE vô cơ loại n, nói chung, giá trị ZT¯ lớn nhất đạt được bởi Bi2Te2.7Se0.3 trong khoảng từ 0,7 đến 0,8, thấp hơn so với giá trị của loại p. Về chế tạo vật liệu TE vô cơ, ép nóng vượt trội hơn so với nung kết plasma tia lửa, nghiền bi và nung chảy vùng. Qua đánh giá có thể thấy rằng trong số hai loại vật liệu TE hữu cơ, hệ số công suất của vật liệu tổng hợp TE gốc cacbon chiếm ưu thế hơn so với hệ số công suất của vật liệu tổng hợp dựa trên polyme. Hơn nữa, hệ số công suất lớn nhất đối với vật liệu tổng hợp TE dựa trên cacbon loại p đạt được theo từng lớp bằng quá trình lắng đọng phân lớp. Trong khi đối với vật liệu tổng hợp dựa trên cacbon loại n, cách tiếp cận nổi bật nhất là kết hợp giữa chất pha tạp loại n và xử lý ủ. Giống như vật liệu TE hữu cơ, vật liệu TE lai có chứa vật liệu TE gốc carbon cho thấy hệ số công suất cao hơn so với vật liệu TE làm từ vật liệu polyme. Để minh họa, sự kết hợp của graphene hoặc carbon với Bi0.4Sb1.6Te3 dẫn đến vật liệu TE lai nổi bật nhất. Qua đánh giá có thể thấy rằng mặc dù vật liệu TE vô cơ được hưởng lợi từ giá trị ZT gần như cao (~ 1), nhưng chúng có độ cứng, hiếm trong vỏ trái đất và chứa các nguyên tố độc hại. Ngược lại, vật liệu TE hữu cơ được hưởng lợi từ tính linh hoạt cao hơn và không có các yếu tố độc hại. Tuy nhiên, có hai vấn đề chính đối với vật liệu TE hữu cơ. Đầu tiên, chúng hầu hết là loại p và loại n của chúng vẫn còn thiếu do độ ổn định kém của loại n polyme dẫn trong không khí. Thứ hai, việc tối ưu hóa PF của vật liệu TE hữu cơ phụ thuộc vào các phương pháp hiệu quả, bao gồm pha tạp, khử doping, xử lý sau, kết tinh hoặc liên kết, trong khi các quy trình công nghệ và điều kiện cần được tối ưu hóa. Vì vậy, vật liệu hybrid TE được chú ý nhiều nhất trong những năm gần đây. Điều này là do chúng có thể là một hứa hẹn giải quyết độ cứng của vật liệu TE vô cơ và hiệu quả thấp của các chất hữu cơ, vốn là mong muốn cho các TEG có thể đeo được. Tuy nhiên, vật liệu TE lai vẫn bị chứa các nguyên tố vô cơ độc và hiếm, hiệu suất thấp hơn so với vật liệu TE vô cơ và không ổn định không khí ở loại n của chúng. Ngoài ra, cho đến nay, vật liệu TE chỉ được kiểm tra về hiệu quả của chúng và không có nghiên cứu nào được thực hiện về khía cạnh hoạt động trong vòng đời của chúng. Do đó, là một phần của tiêu chí bền vững cho các công nghệ tương lai, hiệu suất môi trường của bất kỳ công nghệ năng lượng nào cũng cần được chú ý cẩn thận. Phần này bị bỏ quên nhiều trong nghiên cứu hiện có về vật liệu TE, cần được giải quyết trong tương lai. Tuyên bố về lợi ích cạnh tranh Các tác giả tuyên bố rằng họ không có lợi ích tài chính-tài chính cạnh tranh hoặc mối quan hệ cá nhân nào có thể ảnh hưởng đến công việc được báo cáo trong bài báo này. tải về 20.96 Kb. Chia sẻ với bạn bè của bạn:
|