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World File Search System热电材料
通过高温闪光灯加热基于石墨烯的气凝胶内的电热转换
摘要：将高度多孔石墨烯（GO）气凝胶整体加热到超高温度的闪光灯加热被用作低碳足迹技术，以设计功能性气凝胶材料。首次证明了Airgel Joule加热至3000 K，并具有快速加热动力学（〜300 K·min-1），从而实现了快速和节能的闪光加热处理。在一系列材料制造的挑战中利用了超高温度闪光灯焦耳加热的广泛适用性。超高温度焦耳加热用于快速在快速时间尺度（30-300 s）的水热气凝凝胶快速地石墨退火，并大大降低了能量成本。闪光气凝胶加热至超高温度，用于原位合成超铁纳米颗粒（PT，CU和MOO 2）的原位合成，并嵌入了混合气瓶结构中。冲击波加热方法可以使形成的纳米颗粒的高渗透量均匀性，而纳米颗粒的大小可以通过控制1到10 s之间的焦耳加热持续时间来轻松调节。因此，此处介绍的超高温度加热方法对基于石墨烯的气凝胶的多种应用具有重要意义，包括3D热电材料，极端温度传感器和流动中的气瓶催化剂（电）化学。■简介
![arXiv:2009.11916v4 [cond-mat.mtrl-sci] 2020 年 12 月 20 日](/simg/8\817874d8fdfcd7e71ef03934f5ed2f9c3a5455b3.webp)
arXiv:2009.11916v4 [cond-mat.mtrl-sci] 2020 年 12 月 20 日
在过去的几十年中，研究人员一直致力于多功能材料的研究，这些材料可用于自旋电子学、光电子学、热电 (TE) 等各种应用。随着对绿色能源需求的激增，TE 材料因其在能源消耗时将相对较小的废热转化为有用能量的能力而受到广泛考虑。已经探索了多种材料用于潜在的半金属和 TE 设备，例如有机 1、硫族化物 2,3、方钴矿 4–6、氧化物 7–12、混合钙钛矿 13–15、三点金属 16、三元化合物 17 和半 Heusler (hH) 合金 18–29。其中，Heusler 化合物自 1903 年发现以来，由于其简单的晶体结构和迷人的特性（包括磁性、半金属性、超导性、光电性、压电半导体、热电性、拓扑绝缘体和半金属 30–38 ），获得了更多的关注。热电材料被应用于日常生活中，以满足全球化社会日益增长的能源需求。高效的 TE 设备（冷却器、发电机、温度传感器等）可以利用大量浪费的热能来发电，反之亦然 39,40 。为此，设备需要更大的性能系数（ZT），这取决于由以下定义的传输特性 41,42
添加B4C纳米粒子掺杂的FeSi2微观结构与热电性能
通过烧结机械合金化的 Fe 和 Si 粉末与 Mn、Co、Al、P 作为 p 型和 n 型掺杂剂，制备了添加了 B 4 C 纳米粒子的 β-FeSi 2 。随后将固结样品在 1123 K 下退火 36 ks。退火后烧结物的 XRD 分析证实了从 α 和 ε 几乎完全转变为热电 β-FeSi 2 相。样品表面的 SEM 观察结果与衍射曲线相符。TEM 观察结果显示 B 4 C 纳米粒子均匀分布在材料中，没有可见的聚集体，并确定了晶粒尺寸参数 d 2 < 500 nm。所有掺杂剂都有助于降低热导率和塞贝克系数，其中 Co 对提高与参考 FeSi 2 相关的电导率的影响最大。结合添加 Co 作为掺杂剂和 B 4 C 纳米粒子作为声子散射体，Fe 0.97 Co 0.03 Si 2 化合物的无量纲性能系数 ZT 在 773 K 时达到 7.6 × 10 –2。将所检测的烧结物与之前制造的相同化学计量但不添加 B 4 C 纳米粒子的烧结物的热电性能进行比较，发现它们总体上具有负面影响。关键词：二硅化铁、纳米粒子、热电材料
P型无定形硅薄膜的高热电学因子用超铁硅纳米晶体分散
硅是一种用于低温热能清除应用的丰富元素热电材料，通常患有相当低的热电效率。提高效率的一种可行解决方案是提高非硅硅（A-SI）的功率因数（PF），同时保持热导率足够低。在这项工作中，我们报告说，Pf> 1 m wm-1 K-2是可用于硼植入的p型P型A-SI膜，该膜分散，通过在温度≤600°C的温度下通过退火而实现的超细晶体。在550°C下退火可启动用嵌入A-SI基质中的亚纳米晶体结晶。所得的薄膜保持高电阻，因此产生了低的PF。在600°C下的退火大约使以双峰尺寸分布特征的特征降低了亚5-nm纳米晶体的密度，并因此减少了膜中无定形相的分数。因此，在室温下测得的PF> 1 m wm -1 k - 2急剧增强的电导率，因此Pf> 1 m wm -1 k -2。结果表明，在大型热电应用中，硅具有巨大的潜力，并基于硅热电话建立了通往高性能能量收集和冷却的途径。
改进SN-3AG-0.5CU BI 0.5 SB 1.5 TE 3热电材料和Cu电极之间的焊接接头标题：使用原子探针断层扫描摘要在材料中看到氢：金属材料中的氢的存在会导致灾难性EA
标题：使用原子探针断层扫描摘要在材料中看到氢：金属材料中的氢存在可能导致灾难性的早期裂缝，称为氢含糖。观察氢及其在微观结构中相关的影响一直是一个巨大的挑战，它限制了解决该问题的解决方案。为此，我们的研究小组开发了一种特殊的工具，即低温原子探针断层扫描（Cryo-Apt），用于氢图，并将其与微力方法结合使用，以研究钢中的氢化含量。我们的努力为破译钢中的氢气诱捕和拥抱机制提供了新的见解，从而促进了钢微结构的发展，钢微结构具有良好的抵抗力。bio：Yi-Sheng（Eason）Chen博士是Nanyang助理教授（NAP）和新加坡国家研究基金会（NRF）材料科学与工程学院，Nanyang Technological University，新加坡（NTU）。他的研究重点是材料表征，冶金和氢技术。专门使用高级显微镜技术，例如原子探针断层扫描（APT）和电子显微镜来开发高级金属材料的结构属性处理关系。从这些努力中获得的见解将有助于更深入地了解材料行为，为发展下一代高性能材料的发展铺平道路。他是Sinica学术界物理研究所的前研究助理。 参考：[1] Y.-S. Chen等。他是Sinica学术界物理研究所的前研究助理。参考：[1] Y.-S. Chen等。“金属中的氢诱捕和覆盖 - 综述。”国际氢能杂志（印刷中）（2024年）。https://www.sciendirect.com/science/article/pii/s036031992401332 6
利用金属辅助化学蚀刻进行 X 射线光学器件微加工：综述
摘要：高纵横比硅微纳米结构在微电子、微机电系统、传感器、热电材料、电池阳极、太阳能电池、光子装置和 X 射线光学等多种应用领域中具有技术相关性。微加工通常通过反应离子干法蚀刻和基于 KOH 的湿法蚀刻来实现，金属辅助化学蚀刻（MacEtch）作为一种新型蚀刻技术正在兴起，它允许在纳米级特征尺寸中实现巨大的纵横比。到目前为止，文献中缺少对 MacEtch 的专门综述，既考虑了基本原理，也考虑了 X 射线光学应用。本综述旨在提供全面的总结，包括：（i）基本机制；（ii）在垂直于 <100> Si 基底的方向上进行均匀蚀刻的基础和作用；（iii）用 MacEtch 制造的几个 X 射线光学元件示例，例如线光栅、圆形光栅阵列、菲涅尔区板和其他 X 射线透镜； (iv) 吸收光栅完整制造的材料和方法以及在基于 X 射线光栅的干涉测量中的应用；以及 (v) X 射线光学制造的未来前景。本综述为研究人员和工程师提供了对 MacEtch 作为 X 射线光学制造新技术的原理和应用的广泛和最新的理解。
研究论文 Ag 2 Se 1 ‐ x S x 系统中晶体结构相关的机械和热电性能
自供电可穿戴电子设备需要热电材料同时具有高的无量纲性能系数（zT）和良好的灵活性，以便将人体排出的热量转化为电能。Ag2（S，Se）基半导体材料可以很好地满足这些要求，因此，它们最近在热电界引起了极大的关注。Ag2（S，Se）结晶为正交结构或单斜结构，具体取决于具体的S/Se原子比，但其晶体结构与机械/热电性能之间的关系迄今为止仍不清楚。在本研究中，制备了一系列Ag2Se1‐xSx（x=0、0.1、0.2、0.3、0.4 和 0.45）样品，并系统地研究了它们的机械和热电性能对晶体结构的依赖性。 Ag 2 Se 1-x S x 体系中 x = 0 : 3 被发现是正交结构和单斜结构之间的过渡边界。力学性能测量表明，正交 Ag 2 Se 1-x S x 样品易碎，而单斜 Ag 2 Se 1-x S x 样品延展性好且柔韧。此外，在相当的载流子浓度下，正交 Ag 2 Se 1-x S x 样品比单斜样品表现出更好的电传输性能和更高的 zT，这很可能是由于它们的电子-声子相互作用较弱。这项研究为柔性无机 TE 材料的进一步发展提供了启示。
第 49 页 材料科学前沿电池领域的进展......
摘要 材料科学是一个依靠合作和共享知识蓬勃发展的领域，其快速发展正在重塑众多行业，尤其是电动汽车、智能电子材料、电池技术和可持续能源系统。本概述重点介绍了电池技术的革命性进步，重点介绍了固态电池、锂硫系统和新型钠离子溶液等发展，这些发展提供了更高的能量密度、安全性和可持续性。智能电子材料（如压电和热电材料）的发展使下一代电子产品具有更高的功能性和能源效率。同样，可持续能源系统的进步（如钙钛矿太阳能电池、绿色氢气生成技术和储能突破）正在加速可再生能源的采用。轻质复合材料、精密电机和快速充电技术的创新正在推动全球电动汽车的发展趋势。除了讨论这些技术为可持续未来提供互联、环保解决方案的潜力外，本文还强调了跨学科合作解决紧迫的全球环境和能源问题的紧迫性和必要性。强调跨学科合作的紧迫性和必要性，旨在激发可持续发展与材料科学交叉领域的进一步研究和创造力，强调每个人在这一集体努力中的关键作用，并使您，读者，成为这个科学界不可或缺的一部分。
评论
由于消费煤炭和石油引起的经济，社会和环境问题，工业革命以及对未来燃料的灭绝的担忧已经变成了能源对话技术的大规模创新，例如太阳能电池，电池，氢燃料，疗法设备等1 - 4，尽管能源发电的许多创新可以导致有效的绿色能源，但由于能量转换效率不足，因此大多数污染都毫无用处。例如，只有10％的石油能在汽车中有效，其余部分将转化为热形式。5,6能源的这种恶化可以通过两个方面来减轻：（i）新能源技术的发展，以及（ii）现有能量手段的优化。因此，可以通过新技术增加化石燃料的输出功率，以与其他储层竞争，例如太阳能，风，生物质等。但是，现代技术的发展可以帮助从工业过程中收获废热，例如化学反应，家庭用途，核衰减，汽车排气，冶金反应，火箭发动机等，从而从绿色的电能中收获废热。在这方面，热电（TE）技术以先进的方式出现，以利用废物并实现气候需求，因此热电技术对世界的环境和能源问题产生了巨大影响。8,9热电材料能够将热量直接转化为电力，反之亦然，但是，它们的能量转换效率被认为是限制其在发电中大规模应用的范围的关键参数和固态的固态。
可持续交通道路上利用车辆和自然资源进行能量收集的技术和设备：最先进的分析和商业解决方案
摘要：我们每天行驶的道路都受到多种能源的影响（机械负荷、太阳辐射、热量、空气流动等），这些能源可用于使道路的常见系统和设备（即照明、视频监控和交通监控系统）实现能量自主。几十年来，研究小组已经开发出许多能够从与道路相关的能源中获取能量的技术：用于汽车压力和振动的电磁、压电和摩擦电收集器、用于阳光的光伏模块、用于热量的热电溶液和热电材料以及针对低速风（例如由移动车辆产生的风）优化的风力涡轮机。因此，本文探讨了从道路上可用的能源中获取能量的现有技术，包括自然能源和与车辆运输相关的能源。首先，为了将它们置于应用场景中，我们确定并描述了可用的能源和转换机制，并讨论了开发适用于道路的收集器必须考虑的主要要求。随后，概述了科学文献中提出的从道路回收能量的能量收集解决方案，并根据转换方法（即压电、摩擦电、电磁、光伏等）和拟议的系统架构对其进行分类。随后，介绍了市场上可用于从道路回收能量的商业系统，重点介绍了它们的架构、性能和安装方法。最后，对每个设备类别（即科学作品和商业产品）进行比较分析，提供见解以确定开发未来自给自足的智能道路最有前途的解决方案和技术。