崔教林
,
赵新兵
中国有色金属学报
通过对Bi2Te3/FeSi2叠层热电材料的性能建模计算, 得出了该结构的平均Seebeck系数及内电阻与热端温度的关系可分别用两个三次多项式表征. 在外阻为0.0734Ω, 热端温度约510℃时, Bi2Te3/FeSi 2叠层热电材料的最大输出功率值与实验值较为接近, 在相同条件下均为计算得出的单段FeSi2材料的2.5倍 , 说明该方法有效、可行. 对用此方法建模设计多种单段材料组合成的梯度结构, 计算发现以两种不同成分并经相近工艺制备的均质FeSi2材料制成的叠层结构性能较优, 与Bi2Te3/F eSi2结构有相同的最大输出功率值. 但从多方面分析表明, 用两均质FeSi2材料制成的宽温区热电材料更具潜力.
关键词:
宽温区热电材料
,
性能表征
,
设计
,
输出功率
程富强
,
洪延姬
,
杨君友
,
祝超
材料科学与工程学报
温差发电器可广泛用于汽车发动机尾气废热的回收.为优化温差发电模块构型和优选热电材料以获得高输出功率,发展完善的热电耦合物理模型十分必要.本文针对工作在特定热源和热沉温度下的温差发电模块,建立了包含基本热电效应的温差发电器工作过程一维物理模型.物理模型中考虑了热电元件与热源和热沉之间的热阻的影响,并从基本理论出发,分析了包含汤姆逊热的输出功率表达式.通过建立的测量系统测试了碲化铋基(BiTe-based)温差发电模块的输出功率,利用热像仪检测了热电元件温度分布,并将输出功率计算结果与实验测试结果和ANSYS三维仿真结果做了对比.对比结果验证了物理模型的准确性.
关键词:
温差电
,
碲化铋
,
热电模型
,
输出功率
张星
,
鲁池
,
王飞
,
王世学
工程热物理学报
为了解决温差发电技术中发电片热端与尾气间传热温差大造成的输出功率和热电转化效率不高的问题,本文提出通过改变尾气与温差发电片热端之间的传热结构,且在结构中充以气液相变工质的方法强化传热,并通过数值模拟的方法比较了加装相变结构前后温差发电器性能的变化.在此基础上,研究了尾气温度、流量及相变换热温差发电器的结构参数对其输出功率及效率的影响规律.结果表明,特定尺寸的相变结构可大幅提高发电器的输出功率及转化效率,但其优化效果受工质蒸发温度的限制.
关键词:
温差发电
,
强化换热
,
相变
,
输出功率
,
优化设计
刘佳
,
付玉彬
,
徐谦
,
李魁忠
,
赵仲凯
材料开发与应用
doi:10.3969/j.issn.1003-1545.2011.03.012
阳极材料直接影响海底生物燃料电池的性能.本文采用一种新型改性试剂-Fenton试剂对石墨阳极进行改性处理.结果表明,改性后电极表面主要引入了羟基和羰基,接触角从82°减小到48°,亲水性明显提高.塔菲尔曲线显示,改性前后交换电流密度分别为0.05A/m2、0.17 A/m2,电极的动力学活性显著增加,提高了两倍之多.改性和未改性电池的最大输出功率密度分别为33.21 mW/m2、20.27 mW/m2,提高了64%.这是由于阳极表面处理后引入的羟基和羰基充当了电子转移介体,明显提高了电极反应动力学活性,增加了阳极表面细菌吸附数量,加速了阳极反应,提高了电池性能.该类高性能阳极材料可望用于海底生物燃料电池的开发.
关键词:
海底生物燃料电池(BMFC)
,
阳极改性
,
Fenton试剂
,
输出功率
,
电化学性能
崔教林
,
赵新兵
,
朱铁军
,
胡淑红
功能材料
采用热浸焊法用纯Sn作为过渡层制备了n-型FeSi2/Bi2Te3梯度结构热电材料并对其热电性能进行了测试.发现当冷热端温度在510℃以下时,梯度结构热电材料的表观See-beck系数随平均温度几乎呈线性分布在同一条带形区域内,并在相同的温度范围内,其值显著高于单种均质材料(Bi2Te3和β-FeSi2).梯度结构热电材料的最大输出功率较单种材料高2～2.5倍以上,且当材料经190℃100h与200h的真空退火后,输出功率几乎不变.金相分析表明,在Sn层与两半导体界面处,没有明显的Sn扩散迹象,说明在所试验的条件下,用Sn作为过渡层热稳定性较好.
关键词:
热电性能
,
梯度结构材料
,
输出功率
,
Sn过渡层
郭隐犇
,
张青红
,
李耀刚
,
王宏志
中国材料进展
doi:10.7502/j.issn.1674-3962.2016.02.02
近年来，随着一系列柔性可穿戴器件概念的提出及产品的应用，如何为器件提供更加安全、方便、持续的能源成为一个亟需解决的问题。自2012年摩擦纳米发电机（ Triboelectric Nanogenerator， TENG）被首次报导以来，由于其具有质量轻、安全性高、清洁环保及可持续性等一系列优点，正在成为人们关注的焦点。 TENG能够利用摩擦起电及静电感应原理将机械能转化为电能，利用这一特点，人们可以将行走、打字甚至呼吸、眨眼、心跳等机械能转化为电能，继而为可穿戴器件持续稳定地供电。但是， TENG也存在着能量转化效率较低、输出功率不够高、脉冲式的电信号不够稳定等不足，这也成为TENG在实际应用中亟待解决的重大难题。从材料种类、结构形貌以及混合器件3方面，综述了近几年为提高TENG输出功率、稳定性等而进行的研究进展，详细分析了不同因素对器件性能的影响。
关键词:
柔性可穿戴器件
,
摩擦纳米发电机
,
输出功率
,
混合器件
,
机械能
