韓國科學家研發環保熱電材料 可將熱能轉化為電能

研究人員近期開發了一種新的可擴展路徑，將熱能轉化為電能。這項技術由韓國化學技術研究院（KRICT）研發，所使用的環保高效熱電材料以硒化銀（Ag₂Se）為基礎，並在比傳統方法顯著溫和的溫度和壓力條件下製作而成。研究人員還揭示，這種熱電（TE）材料能夠直接將熱能轉換為電能，反之亦然。

熱電材料正受到廣泛關注，因為它們在電子冷卻和廢熱回收等應用中被視為關鍵能源技術。研究團隊表示，他們使用的硒化銀（Ag₂Se）由相對豐富的元素（銀和硒）組成，提供了一種更簡單且環保的替代方案。團隊通過基於溶液的過程合成了Ag₂Se納米顆粒，並引入過量的硒以設計出一種富硒組合（Ag₂Se₁.₂）。通過簡單的熱處理過程，他們成功製作出密集的塊狀熱電材料。

這項技術預計可應用於小型發電系統，將熱能轉化為電能，適用於工業過程、數據中心及太陽能熱系統。根據新聞稿，從長遠來看，這項技術也有望成為可穿戴物聯網設備和醫療傳感器的電源。研究團隊表示，這一主要成就在於實現高性能熱電材料，而無需複雜的掺雜或高溫高壓的工藝。

其關鍵機制在於利用硒的相對低熔點。在退火過程中，硒轉變為液相，並滲透到Ag₂Se顆粒之間的空隙中，促進液相輔助的顆粒生長和致密化。這一過程增強了顆粒的連接性，同時降低了孔隙率，從而改善了電導率並抑制了晶格熱導率。根據發布的資訊，這一技術可能會在未來的能源轉化中扮演重要角色。