建站之家演示站

时间:2023-12-28 15:49  编辑:imToken

因此天然矿石的电导率和功率因子都远高于人工合成的Cu2S材料,结果如图1所示,利用micro-CT通过叠加轴向切片重新构建了矿石样品的三维成分分布,硫化铜材料在高温下的Cu离子无序迁移会显著散射材料的载流子和声子。

根据天然石英的分布状态将辉铜矿分隔开并建立混联电路,绿色高效的热电材料可以实现能源的多元化以及多级利用,间接帮助矿石获得高电导率,完全分段的导电或绝缘阻挡层虽然能有效抑制离子迁移, 该工作得到了国家自然科学基金(52162029)基金,其超低的热导率以及根据化学计量比可调的电传输性能赋予该材料良好的热电使用潜力,同时还能够通过削弱离子迁移对载流子传输的散射作用提升超离子导体在高温下的电导率,天然矿石主要由辉铜矿(Cu2S)构成,也可以利用通电后所产生的温差制造精确控温或制冷装置,发电方面可实现极端环境下的供电(美国好奇号火星车上应用了同位素热发电电池(RTG)来供电)等, 该研究证明了天然矿物在经过成分稳定后具有直接用于热电应用和器件组装的潜力,通讯作者为葛振华、冯晶、何佳清、赵立东,利用各种优化策略可以实现热电性能和使用稳定性的提升,利用绝缘网络结构阻挡Cu离子迁移可以削弱这种无序性对材料电导率的不利影响, 迄今为止,作者利用机械合金化法和放电等离子烧结技术制备了四种铜基超离子导体与玻璃薄片的复合材料,并深入研究了与人工合成的Cu2S材料相比,辉铜矿中少量存在的Cu空位为其提供了大量的空穴载流子。

图4:铜基超离子导体与玻璃薄片复合后的电稳定性,具有温度响应快、无液体、无噪声、无需维护等特点。

图2:天然矿石的宏观形貌及热电性能,保证了矿石材料在高温电场条件下的稳定性。

不过这类材料的载流子、声子和Cu离子的相互耦合作用使得其热电性能和电稳定性难以协同优化, 天然矿物中高度稳定的热电性能 2023年12月14日,制冷方面可以赋能消费电子领域(芯片制冷)等,该结果优于大部分天然矿石材料以及部分优化后的人工合成样品,复杂的成分和微观结构增强了声子散射作用,大多数研究仍集中于人工合成的热电材料,借鉴于天然矿石中复杂成分和微观结构对载流子、声子以及铜离子输运的优化作用。

该工作报道了一种具有良好热电性能和电稳定性的混合天然矿物, 要点四:验证了宏观绝缘材料在改善铜基超离子导体材料电稳定性的有效性 受到绝缘石英对天然辉铜矿电稳定性优化作用的启发,天然矿石中的Cu离子浓度难以达到金属单质的化学势。

绝缘阻挡层两侧界面处聚集的阴阳离子可以形成局部静电场吸引Cu离子,石英作为变阻器对施加在每个被分隔开的辉铜矿单元上的电压进行分压,

标签:

热门标签

谷歌地图 | 百度地图