無毒還便宜！法國科學家研發新型熱電材料 生產簡單且易擴產0今日熱門

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財聯社上海11月11日訊（編輯 黃君芝）為了有效地將熱能轉化為電能，來自法國的科學家團隊創造出了一種具有熱電特性的合成硫化物礦物。在他們的努力下，一種可以從無害原材料中輕易獲得的材料，為開發安全和廉價的熱電材料開辟了新前景。

根據最近發表在《Angewandte Chemie》雜志上的一項研究，一種合成銅礦物通過簡單地改變其成分，獲得了復雜的結構和微觀結構，從而為材料所需特性奠定了基礎。

該研究主要通訊作者、法國研究所CRISMAT laboratory材料科學家Emmanuel Guilmeau表示，這種新型合成材料由銅、錳、鍺和硫組成，它的生產過程相當簡單。

“這些粉末通過球磨進行簡單的機械合金化，形成一個預結晶相，然后在600攝氏度下進行致密化。這個過程可以很容易地擴大生產規模。”他補充說。

熱電材料可將熱量轉化為電能。這在工業過程中特別有用，因為在工業過程中，廢棄熱力被重新利用為有價值的電力。例如冷卻電子部件（在智能手機或汽車中）。這類應用中使用的材料不僅要高效，而且要便宜，更重要的是要對健康安全。

然而，迄今為止使用的熱電設備使用了昂貴和有毒的元素，如鉛和碲，它們提供了最佳的轉換效率。

但為了找到更安全的替代品，Emmanuel Guilmeau和他的團隊已經轉向天然銅基硫化物礦物的衍生物。這些礦物衍生物主要由無毒和豐富的元素組成，其中一些還具有熱電特性。

現在，該團隊已經成功地生產出一系列熱電材料，在同一材料中顯示出兩種晶體結構。Guilmeau說，“我們對這個結果感到非常驚訝。通常情況下，稍微改變成分對這一類材料的結構沒有什么影響。”

研究小組發現，用銅替換一小部分錳，會產生復雜的微結構，其中包含相互連接的納米域、缺陷和相干界面，這些都會影響材料對電子和熱的傳輸特性。

Guilmeau說，所生產的新型材料在400攝氏度（750華氏度）以下都很穩定，這個范圍在大多數工業的廢熱溫度范圍內。他相信，在這一發現的基礎上，可以設計出更便宜且無毒的新型熱電材料，用以取代目前有缺陷的材料。

關鍵詞： 熱電材料