本报讯(记者李思辉 通讯员张金光)湖北大学微电子学院副教授沈孟、教授陈勇等研究发现,作为新能源领域的前沿技术,以铁电材料为核心的热释电能量收集器有望将环境中的废热能转化为电能,供可穿戴电子设备和无线传感网络等小型电子设备使用。日前相关成果发表于《自然-通讯》。
随着传统化石能源的日益短缺,实现社会与经济的可持续发展迫切需要拓展新能源技术。煤、天然气和石油等非再生资源产生的大量能源被浪费为热量,将废热转化为电能不仅能减少碳排放,而且能为自供电传感器提供可再生和清洁的能源,实现能源的循环利用。
因具有将空间温度梯度转化为电能的能力,基于半导体材料的热电能量收集备受关注。作为热电技术的补充,基于铁电材料热释电效应的热能收集器可以将低温级的废热转化为电能,几乎不需要任何外部维护即可自主工作。这种热释电能量收集器适用于为无源传感器网络、医疗健康监测和智能住宅系统提供绿色电力。
此次,研究人员设计了一款无铅热释电基体和高导热率BNT-BZT-xGaN热释电陶瓷,获得了环保的高性能热释电能量收集器,为热释电能量收集器的应用提供了新思路。
相关论文信息:
https://doi.org/10.1038/s41467-023-43692-3