В контексте глобальных разработок в области устойчивого развития, преобразование отработанного тепла стало привлекательной областью внимания в последние годы. Термоэлектрические материалы позволяют использовать это отработанное тепло для выработки электроэнергии. Это может помочь повысить производительность промышленности и обеспечить развитие зеленой экономики.
Японские исследователи из Университет Окаямы разработали блестящую стратегию для создания п-типа Пряжа CNT. Это может быть полезно для использования ресурсов CNT для преобразования низкосортного отработанного тепла в электричество. Опубликованные результаты показывают, что достижение исследования устраняет критический барьер для термоэлектрических устройств на основе CNT, используемых при температурах ниже 200° C.
Группа под руководством доцента-исследователя Хироо Сузуки легированные нити CNT со стабильным органическим соединением под названием N-DMBI с использованием нового процесса растворителя. Эти нити n-типа затем могут быть объединены с ранее разработанными нитями CNT p-типа для создания эффективных, гибких термоэлектрических генераторов.
«Изготовленные из УНТ, нити УНТ хорошо подходят для практического применения, поскольку нитевидная структура позволяет изготавливать гибкие термоэлектрические устройства, такие как модули на основе ткани», говорит доктор Сузуки.
Основные моменты:
- N-DMBI имеет преимущество в том, что он имеет небольшой молекулярный размер. Это позволяет эффективно легировать в неожиданно короткое время — 10 секунд.
- Кроме того, обеспечивает устойчивость к воздействию воздуха и высоких температур до 150 ° С.
- Джоулев отжиг нитей еще больше повышает их эффективность n-легирования.
- Пряжа достигла исключительных термоэлектрических показателей: коэффициент мощности составил 2800, 2390 и 1534 мкВт м-1 К-2 при 200, 150 и 30 °C соответственно.
- При низких температурах наиболее подходящим растворителем для легирования N-DMBI является о-дихлорбензол.
- Прототип гибкого модуля π-типа может вырабатывать электроэнергию при температуре всего 55° C с разницей температур в 20° C.
«Достижение выработки электроэнергии при низких температурах с небольшой разницей температур имеет важное значение для разработки термоэлектрических модулей, которые могут использовать различные источники тепла, такие как отходящее тепло промышленных предприятий, тепловое рассеяние транспортных средств и даже тепло тела», говорит доктор Сузуки.
Познакомьтесь с исследовательской группой NIST Исследовали новый метод преобразования тепла в электричество.
За счет включения высокопроизводительных термоэлектрических генераторов из пряжи CNT, которые могут работать даже при небольших перепадах температур, таких как тепло тела. Исследование, в котором подчеркивается, что пряжа из углеродных нанотрубок имеет потенциал для сбора отработанного тепла, прокладывает путь для инновационных технологий. Они могли бы обеспечить локальное питание для носимых устройств, датчиков IoT и других приложений, одновременно сокращая потери энергии.
