韩国化学技术研究院研发高性能硒化银热电材料 简化制备工艺降低成本
2026-04-09 09:43
来源:韩国科学技术研究院
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韩国化学技术研究院(KRICT)的Young Hun Kang博士团队开发出一种基于硒化银(Ag₂Se)的环保高性能热电材料,其制备条件比传统方法更温和,研究结果已发表在《先进复合材料与混合材料》期刊上。热电材料能直接将热转化为电或反之,应用于电子冷却和废热回收等领域。

热电材料基于珀耳帖效应和塞贝克效应运行。目前主流商业材料是碲化铋(Bi₂Te₃),但依赖稀有元素碲,存在价格波动和环境问题,且制造过程复杂。研究团队选用硒化银作为替代,它由相对丰富的银和硒组成,提供更简单环保的解决方案。

团队通过溶液基工艺合成Ag₂Se纳米颗粒,引入过量硒设计富硒成分(Ag₂Se₁.₂),再经热处理制备致密块体材料。硒的低熔点在退火中形成液相,促进晶粒生长和致密化,提高电导率并抑制热导率。

优化后的硒化银材料在393 K(约120°C)下优值系数(zT)达到0.927,接近商业碲化铋材料的性能。同时,抗压强度和杨氏模量提高两倍以上,增强机械性能,适用于复杂或弯曲设备形状。

新工艺在环境压力下约350°C退火即可形成致密结构,无需传统高温高压烧结,简化了流程并降低成本。这项技术有望用于工业过程、数据中心和太阳能热系统的小规模发电,长期可应用于可穿戴物联网设备和医疗保健传感器电源。

研究团队表示:“关键成就是实现了高性能热电材料,无需复杂的掺杂或高温高压过程。”

出版详情:作者:National Research Council of Science and Technology;标题:《Cheaper thermoelectrics? Silver selenide approaches performance level of commercial materials》;发表于:《Advanced Composites and Hybrid Materials》(2026);期刊信息: Advanced Composites and Hybrid Materials

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