环球能源网获悉,美国俄亥俄州立大学研究人员于2008年7月底宣布,开发出一种新材料,拥有潜力可使发动机排放的废热转换为电力,从而可使汽车更有高效。研究人员表示,这种材料的热电转换效率是市场上目前材料的两倍。
这类材料称之为热电材料,它们可在给定温度下将热量转换为电力。
以前,商业上在热电发电机上使用的最高效率材料是称之为含钠碲化铅的合金,该合金效率因子为0.71。新的材料为含铊碲化铅,效率因子为1.5,比过去最好的材料效率因子高出一倍多。
更重要的是,新材料在232~510℃之间效率最高,这正是一些电力系统如汽车发动机的典型温度范围。
据专家分析,典型的汽油发动机产生能量仅约25%用于驱动汽车,近60%的能量通过废热散失掉,其大多数在发动机排气中损失掉。热电(TE)设施可捕集某些废热。将TE设施添置在汽车中也很实际,因为它无会被磨损的运动部件。
这种材料如同常规热机(蒸汽发动机、气体或柴油发动机)那样可产生电力,它可与发电机相匹配,但它使用电子作为工作流体代替水或气体,并直接产生电力。
同时,热电(TE)转换器与其他热机如电晶体相比也很小。
研究人员通过将纳米尺寸结构如纳米线结合到材料中,从而可降低热传导性。
研究团队发现,在近232℃下,这种材料可热转换为电力的效率因子约为0.75,接近于含钠碲化铅。但随着温度的提高,新材料的效率因子增大,至510℃峰值时效率因子达1.5。