termoelektrický
Skutterudit
Kubické skutteruditové materiály vzorce (Co,Ni,Fe)(P,Sb,As)₃ mají potenciál dosahovat vysokých hodnot ZT díky své vysoké pohyblivosti elektronů a vysokému Seebeckovu koeficientu.
Nevyplněné skutterudity na bázi CoSb₃ mají nevýhodu v podobě své inherentně large tepelné vodivosti, která snižuje jejich hodnotu ZT. Tyto materiály však obsahují dutiny, do nichž lze vložit ionty s nízkou koordinací (obvykle prvky vzácných zemin). Ty mění tepelnou vodivost tím, že vytvářejí zdroje pro rozptyl mřížkových fononů a snižují tepelnou vodivost způsobenou mřížkou, aniž by došlo ke snížení elektrické vodivosti. Díky tomu se tyto materiály chovají jako PGEC (fononové sklo, elektronový krystal). Navrhuje se, že za účelem optimalizace ZT musí fonony, které jsou zodpovědné za tepelnou vodivost, procházet materiálem tak, jako by procházely sklem (vysoký stupeň rozptylu fononů – snižující tepelnou vodivost), zatímco elektrony jím musí procházet jako krystalem (velmi malý rozptyl – zachovávající elektrickou vodivost).
Mřížková Tepelná vodivostTepelná vodivost (λ s jednotkou W/(m-K)) popisuje přenos energie - ve formě tepla - hmotným tělesem v důsledku teplotního gradientu (viz obr. 1). Podle druhého termodynamického zákona teplo vždy proudí ve směru nižší teploty.tepelná vodivost a koeficient účinnosti materiálu La0,9CoFe3Sb12
Byl zkoumán vliv zavedení vrstvy nanočástic do materiálu La0,9CoFe3Sb12 za účelem snížení tepelné vodivosti až do teploty 550 °C. Tepelná vodivostTepelná vodivost (λ s jednotkou W/(m-K)) popisuje přenos energie - ve formě tepla - hmotným tělesem v důsledku teplotního gradientu (viz obr. 1). Podle druhého termodynamického zákona teplo vždy proudí ve směru nižší teploty.Tepelná vodivost (l) byla vypočítána pomocí tepelné kapacity (Měrná tepelná kapacita (cp)Tepelná kapacita je fyzikální veličina specifická pro daný materiál, která se určuje jako podíl množství tepla dodaného vzorku a výsledného zvýšení teploty. Měrná tepelná kapacita se vztahuje k jednotkové hmotnosti vzorku.cp) předem stanovené v DSC 404 F1 Pegasus®®. Mřížková Tepelná vodivostTepelná vodivost (λ s jednotkou W/(m-K)) popisuje přenos energie - ve formě tepla - hmotným tělesem v důsledku teplotního gradientu (viz obr. 1). Podle druhého termodynamického zákona teplo vždy proudí ve směru nižší teploty.tepelná vodivost byla stanovena výpočtem elektrické tepelné vodivosti pomocí Wiedemann-Franzova vztahu a jejím odečtením od ltotal.
Při 452 °C dosahuje ZT svého maxima a nanokompozit s 5 % hmotnostními vykazuje nejvyšší hodnotu ZT s nárůstem o téměř 15 % oproti kontrolnímu vzorku, který neobsahuje žádné nanočástice (oranžové tečky). Tyto výsledky ukazují, že nanočástice zavedené do již optimalizovaných skutteruditových systémů mohou dále snížit tepelnou vodivost a tím zlepšit hodnotu ZT v širokém teplotním rozmezí.
