Новое понимание термоэлектриков способно усилить зеленые технологии

Термоэлектрики способны преобразовать разницу температур в электрический ток.

Среди прочего они могут использоваться в выработке энергии на космических зондах и охлаждении сидений в автомобилях.

Физик Джошуа Кон из университета Майами с коллегами сообщили о новых удивительных свойствах металла lithium purple-bronze (LiPB), который может повлиять на поиск материалов, полезных для выработки энергии, охлаждения или обнаружения энергии.

Результаты опубликованы в издании Physical Review Letters.

«Если бы текущая эффективность термоэлектриков была удвоена, термоэлектрические охладители смогли бы заменить типичные газовые холодильники в наших домах», заявил Кон. „Преобразование бросового тепла в электричество, например, используя транспортные выхлопы, стало бы экологичным применением подобных материалов“.

Полезные термоэлектрики производят значительное напряжение в условиях разницы температур, с соотношением, известным как термоэдс или термоэлектродвижущая сила. LiPB состоит из совмещенных проводящих цепей. Исследователи установили, что данный материал обладает совершенно иным термоэдсом, когда разница температур применяется параллельно или перпендикулярно к проводящим цепям.

Когда электрический ток применяется в направлении, несколько разобщенном с цепями, высокая температура течет перпендикулярно потоку (феномен известен как поперечный эффект Пелтье). Эффективность данного феномена в LiPB является наивысшей среди известных для отдельных соединений.

«Это важно, поскольку устройства Пелтье обычно используют многослойные соединения, которые сложней и дороже производить», отметил Кон.

Металлы с подобной электронной структурой часто демонстрируют любопытную физику, в то время как термоэлектрические свойства LiPB ранее никогда подробно не исследовались. На основе полученных сведений могут быть открыты и проанализированы новые и более совершенные материалы.