新的基于墨水的方法为热电设备提供了迄今为止最好的配方

发电厂、工厂、汽车发动机 — — 所有消耗能源的东西都会产生热量,而这些热量大部分都被浪费了。热电设备可以捕获这些浪费的热量并将其转化为电能,但它们的生产成本过高且复杂。圣母大学航空航天和机械工程学院先进材料与制造学院教授张延良和来自多机构团队的同事设计了一种基于墨水的制造方法,使大规模、经济高效地制造高效热电设备成为可能。

来源:圣母大学
张延良,圣母大学航空航天和机械工程学院先进材料与制造专业教授
张延良,圣母大学航空航天和机械工程学院先进材料与制造专业教授

发电厂、工厂、汽车发动机 — 所有消耗能源的东西都会产生热量,而这些热量大部分都被浪费了。热电装置可以捕获这些浪费的热量并将其转化为电能,但其生产成本过高且复杂。

张延良,圣母大学航空航天和机械工程学院先进材料与制造专业教授,以及来自多机构团队的同事设计了一种基于墨水的制造方法,使大规模、经济高效地制造高效热电装置成为可能。他们的发现最近发表在《能源与环境科学》杂志上。

Y anliang Zhang 能源与环境科学

“利用我们新颖的墨水配方和加工技术,我们能够生产出一种材料,这种材料在将废热转化为电能方面比任何以前的墨水生产设备都更有效,”Zhang 说。“通过这种方法,我们可以制造各种尺寸的设备——几微米厚的薄膜或大到足以收集发电厂废热的设备。”

为了将热量转化为电能,热电设备需要热侧和冷侧。电流应该很容易流过材料,但热量不应该,因为这会消除设备有效运行所需的温度梯度。

Zhang 说,具有这些独特性能的材料以前是通过劳动和能源密集型工艺生产的,缺乏统一性和可扩展性。

如果提供电力,热电设备也可用于无排放和无制冷剂冷却。

2 能源和健康实验室的先进材料和制造