Penemuan material termoelektrik menyiapkan panggung untuk bentuk-bentuk baru tenaga listrik di masa depan
Green Tech

Penemuan material termoelektrik menyiapkan panggung untuk bentuk-bentuk baru tenaga listrik di masa depan


Jian He adalah seorang profesor di Departemen Fisika dan Astronomi Clemson University. Kredit: Sekolah Tinggi Ilmu Pengetahuan Clemson University

Termoelektrik secara langsung mengubah panas menjadi listrik dan memberi daya pada beragam item — dari penjelajah Perseverance NASA yang saat ini menjelajahi Mars hingga pendingin perjalanan yang mendinginkan minuman.

Seorang fisikawan Universitas Clemson telah bergabung dengan kolaborator dari Cina dan Denmark untuk menciptakan senyawa termoelektrik berkinerja tinggi yang baru dan berpotensi mengubah paradigma.

Struktur atom suatu material, yaitu bagaimana atom mengatur dirinya sendiri dalam ruang dan waktu, menentukan sifat-sifatnya. Biasanya, padatan berbentuk kristal atau amorf. Dalam kristal, atom berada dalam pola yang teratur dan simetris. Bahan amorf memiliki atom yang terdistribusi secara acak.

Peneliti Clemson Jian He dan tim internasional menciptakan senyawa hibrida baru di mana sublatteks kristal dan amorf terjalin menjadi dualitas kristal-amorf yang unik.

“Materi kami adalah struktur atom hibrida unik dengan setengah kristal dan setengah amorf,” kata He, seorang profesor di Departemen Fisika dan Astronomi Fakultas Sains. “Jika Anda memiliki struktur atom yang unik atau aneh, Anda akan melihat sifat yang sangat tidak biasa karena sifat mengikuti struktur.”

Jurnal penelitian energi profil tinggi Joule menerbitkan temuan mereka dalam makalah berjudul “Bahan termoelektrik dengan dualitas kristal-amorfitas yang disebabkan oleh ketidakcocokan ukuran atom yang besar,” yang muncul online pada 16 April menjelang edisi 19 Mei.

Para peneliti menciptakan bahan hibrida mereka dengan sengaja mencampurkan unsur-unsur dalam kelompok yang sama pada tabel periodik tetapi dengan ukuran atom yang berbeda. Di sini, mereka menggunakan ketidaksesuaian ukuran atom antara sulfur dan telurium dan antara tembaga dan perak untuk membuat senyawa baru (Cu1-xAgx) 2 (Te1-ySy) di mana sublattices kristal dan amorf terjalin menjadi satu-of-a-kind. dualitas kristal-amorfitas. Senyawa baru ini menunjukkan kinerja termoelektrik yang sangat baik.

Meskipun penemuan ini tidak secara langsung memengaruhi aplikasi sekarang, namun kemungkinan besar akan menghasilkan termoelektrik yang lebih baik di masa mendatang.

“Material baru memiliki kinerja yang baik, tetapi yang lebih penting dari itu adalah bagaimana material tersebut mencapai tingkat kinerja itu,” katanya. “Secara tradisional, bahan termoelektrik adalah kristal. Bahan kami bukan kristal murni, dan kami menunjukkan bahwa kami dapat mencapai tingkat kinerja yang sama dengan bahan dengan struktur atom baru.”

Dia berharap materi baru akan mulai memengaruhi aplikasi dalam 10 hingga 20 tahun.

“Mereka pasti bisa melakukan sesuatu yang tidak bisa dilakukan material termoelektrik saat ini, tapi tidak sekarang,” katanya. “Namun, masa depan penelitian ini cerah.”

Selain He, penelitian tersebut melibatkan ilmuwan dari Shanghai Jiaotong University, Shanghai Institute of Ceramics and SUSTech di China, dan Aarhus University di Denmark.


Bahan dua fase dengan sifat mengejutkan


Informasi lebih lanjut:
Joule (2021). DOI: 10.1016 / j.joule.2021.03.012

Informasi jurnal:
Joule

Disediakan oleh Clemson University

Kutipan: Penemuan material termoelektrik menetapkan panggung untuk bentuk-bentuk baru tenaga listrik di masa depan (2021, 16 April) diambil pada 16 April 2021 dari https://techxplore.com/news/2021-04-thermoelectric-material-discovery-stage-electric. html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten tersebut disediakan untuk tujuan informasi saja.


Halaman Ini Di Persembahkan Oleh : Lagutogel