Ett forskarlag har utvecklat en oorganisk-organisk termoelektrisk komposit som utlovar konkurrenskraftiga priser samtidigt som de tar itu med effektivitets- och flexibilitetsutmaningar inom termoelektrisk teknologi.
Termoelektrisk teknik, en energiomvandlingsteknik mellan värme och el, representerar ett miljövänligt tillvägagångssätt för att omvandla spillvärme till el. Det är känt för sin förmåga att generera kraft från värme och ge kyleffekter med hjälp av el.
Med applikationer som sträcker sig från generering av spillvärmeåtervinning och kylmedelsfria kylanordningar i traditionella industrier till precisionssystem för temperaturkontroll genom lokaliserad kylning och uppvärmning och kontinuerlig strömförsörjning av energiskördare i avancerade nya industrier, får dess mångsidighet stor uppmärksamhet.
Trots pågående forskning och utveckling av olika typer av termoelektriska material och anordningar i bulk och tunnfilm, på grund av fördelarna med termoelektrisk teknologi, har den kroniska frågan om lägre effektivitet och flexibilitet, jämfört med andra energiomvandlingstekniker, varit en ihållande utmaning.
Följaktligen tillverkade teamet vid Nano Convergence Research Department, ledd av huvudforskaren Kim Cham, en oorganisk-organisk termoelektrisk komposit genom att kombinera konventionella oorganiska termoelektriska material med ledande polymerer för att maximera effektiviteten och flexibiliteten hos termoelektriska material.
Speciellt utvecklade teamet en tillverkningsprocess som kan syntetisera och blanda organiska och oorganiska komponenter, för att övervinna den tekniska utmaningen att upprätthålla en enhetlig fas och säkerställa hög densitet. Den oorganiskt-organiska termoelektriska kompositen som produceras genom denna process har inte bara utmärkta termoelektriska egenskaper utan också flexibilitet och kostnadsreduktion.
Chefsforskare Kim Cham från DGIST:s Nanokonvergensforskningsavdelning sa:"Genom denna forskning kunde vi utveckla ett nytt material som maximerar användbarheten av miljövänlig energiteknik, dvs termoelektrisk teknik. Vi kommer att fortsätta våra ansträngningar för att skala upp produktionsteknik för termoelektriska kompositer och stabilisera deras prestanda för kommersialisering, med sikte på bred tillämpning i både traditionella och banbrytande nya industrier."
Uppsatsen är publicerad i tidskriften ACS Applied Materials &Interfaces .
Mer information: Cham Kim et al, Selektiv laddningsbärartransport och bipolär ledning i en oorganisk/organisk bulkfaskomposit:Optimering för termoelektrisk prestanda vid låga temperaturer, ACS Applied Materials &Interfaces (2023). DOI:10.1021/acsami.3c11235
Journalinformation: ACS-tillämpade material och gränssnitt
Tillhandahålls av DGIST (Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology)
