termoelektryczny
Skutterudite
Sześcienne materiały skutterudytowe w postaci (Co,Ni,Fe)(P,Sb,As)3, mają potencjał dla wysokich wartości ZT ze względu na ich wysoką ruchliwość elektronów i wysoki Współczynnik SeebeckaWspółczynnik Seebecka to stosunek indukowanego napięcia termoelektrycznego do różnicy temperatur między dwoma punktami przewodnika elektrycznego.współczynnik Seebecka.
Niewypełnione skutterudyty na bazie CoSb3 są niekorzystne ze względu na ich naturalną large przewodność cieplną, która obniża ich wartość ZT. Materiały te zawierają jednak puste przestrzenie, do których można wprowadzić jony o niskiej koordynacji (zwykle pierwiastki ziem rzadkich). Zmieniają one przewodność cieplną poprzez tworzenie źródeł rozpraszania fononów sieciowych i zmniejszają przewodność cieplną z powodu sieci bez zmniejszania przewodności elektrycznej. Sprawia to, że materiały te zachowują się jak PGEC (szkło fononowe, kryształ elektronowy). Zaproponowano, że aby zoptymalizować ZT, fonony odpowiedzialne za przewodność cieplną muszą doświadczać materiału tak, jak w szkle (wysoki stopień rozpraszania fononów - obniżenie przewodności cieplnej), podczas gdy elektrony muszą doświadczać go jako kryształu (bardzo małe rozpraszanie - utrzymanie przewodności elektrycznej).
Przewodność cieplnaPrzewodność cieplna (λ z jednostką W/(m-K)) opisuje transport energii - w postaci ciepła - przez ciało o masie w wyniku gradientu temperatury (patrz rys. 1). Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, ciepło zawsze przepływa w kierunku niższej temperatury.Przewodność cieplna siecii figura zalet La0.9CoFe3Sb12
Zbadano wpływ wprowadzenia warstwy nanocząstek w La0.9CoFe3Sb12 w celu zmniejszenia przewodności cieplnej do 550°C. Przewodność cieplnaPrzewodność cieplna (λ z jednostką W/(m-K)) opisuje transport energii - w postaci ciepła - przez ciało o masie w wyniku gradientu temperatury (patrz rys. 1). Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, ciepło zawsze przepływa w kierunku niższej temperatury.Przewodność cieplna (l) została obliczona przy użyciu pojemności cieplnej (Pojemność cieplna właściwa (cp)Pojemność cieplna jest wielkością fizyczną specyficzną dla materiału, określoną przez ilość ciepła dostarczonego do próbki, podzieloną przez wynikający z tego wzrost temperatury. Pojemność cieplna właściwa jest związana z jednostką masy próbki.cp) określonej w DSC 404 F1 Pegasus®®. Przewodność cieplnaPrzewodność cieplna (λ z jednostką W/(m-K)) opisuje transport energii - w postaci ciepła - przez ciało o masie w wyniku gradientu temperatury (patrz rys. 1). Zgodnie z drugą zasadą termodynamiki, ciepło zawsze przepływa w kierunku niższej temperatury.Przewodność cieplna siatki została znaleziona poprzez obliczenie elektrycznej przewodności cieplnej przy użyciu zależności Wiedemanna-Franza i odjęcie jej od ltotal.
W temperaturze 452°C ZT wykazuje maksimum, a nanokompozyt o zawartości 5% mas. wykazuje najwyższy ZT z poprawą o prawie 15% w stosunku do próbki kontrolnej, która nie zawiera nanocząstek (pomarańczowy dots). Wyniki te pokazują, że nanocząstki wprowadzone do już zoptymalizowanych systemów skutterudytowych mogą dodatkowo zmniejszyć przewodność cieplną, a tym samym poprawić ZT w szerokim zakresie temperatur.
