Ultra-high temperature synthesis of high-performance Zintl thermoelectrics
超高温合成高性能Zintl热电材料
基本信息
- 批准号:EP/J000884/1
- 负责人:
- 金额:$ 10.15万
- 依托单位:
- 依托单位国家:英国
- 项目类别:Research Grant
- 财政年份:2011
- 资助国家:英国
- 起止时间:2011 至 无数据
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
Technologies that enable the efficient use of energy could have an enormous impact on the most pressing issues of today: global warming and the reliance on ever-dwindling supplies of fossil fuels.The proposed research addresses this topical challenge through the investigation of the next generation of thermoelectric materials that harvest waste heat and transform it into useful electricity. In particular, the research is focused on thermoelectric materials that can operate at high temperatures, which is essential as the Carnot efficiency (the thermodynamic maximum) increases with temperature difference.The scientific challenge is to optimise three competing material parameters; the Seebeck voltage; the electrical and thermal conductivity, and to do this in a material with good temperature stability.The novelty of the proposed research derives from the use of ultra-high temperature synthesis to achieve temperature stability, and the synergistic exploitation of Zintl chemistry and interfaces in nanocomposites to obtain large thermoelectric figures of merit.Zintl phases are key high-performance thermoelectric materials because the simultaneous presence of ionic and covalent regions enables a more independent optimisation of the thermoelectric parameters compared to electronically homogeneous materials. Two classes of promising Zintl-type phases have been identified, and the performance of outstanding bulk materials will be further enhanced through the use of interfaces in nanocomposites.This ambitious and transformative research programme will contribute towards the development of high-performance thermoelectric materials operating at temperatures most suitable to power generation, enabling 20-30% energy conversion efficiencies. The research will also lead to an increased understanding of the relation between composition, structure and thermoelectric properties.
高效利用能源的技术可能会对当今最紧迫的问题产生巨大影响:全球变暖和对日益减少的化石燃料供应的依赖。拟议中的研究通过调查下一代热电材料来应对这一主题挑战,这种材料可以收集废热并将其转化为有用的电力。特别是,研究的重点是能够在高温下工作的热电材料,这是至关重要的,因为卡诺效率(热力学最大值)随着温度的不同而增加。科学挑战是优化三个相互竞争的材料参数:塞贝克电压;这项研究的新颖性来自于使用超高温合成来实现温度稳定性,以及协同利用锌化学和纳米复合材料中的界面来获得大的热电系数。锌相是关键的高性能热电材料,因为离子和共价区的同时存在使热电参数能够比电子均质材料更独立地优化。已经确定了两类有希望的锌型相,并将通过在纳米复合材料中使用界面来进一步增强优秀块体材料的性能。这一雄心勃勃的、具有变革性的研究计划将有助于开发在最适合发电的温度下工作的高性能热电材料,使能量转换效率达到20%-30%。这项研究还将使人们对组成、结构和热电性能之间的关系有更深入的了解。
项目成果
期刊论文数量(9)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Thermoelectric performance of multiphase XNiSn (X = Ti, Zr, Hf) half-Heusler alloys
- DOI:10.1039/c3ta13955g
- 发表时间:2014-01-01
- 期刊:
- 影响因子:11.9
- 作者:Downie, R. A.;MacLaren, D. A.;Bos, J. -W. G.
- 通讯作者:Bos, J. -W. G.
Thermoelectric properties and Kondo transition in the pseudo-gap metals TiNiSi and TiNiGe
赝能隙金属 TiNiSi 和 TiNiGe 的热电性能和近藤跃迁
- DOI:10.1002/zaac.202300055
- 发表时间:2023
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Downie R
- 通讯作者:Downie R
Compositions and thermoelectric properties of XNiSn (X = Ti, Zr, Hf) half-Heusler alloys
- DOI:10.1039/c5tc02025e
- 发表时间:2015-01-01
- 期刊:
- 影响因子:6.4
- 作者:Downie, R. A.;Barczak, S. A.;Bos, J. W. G.
- 通讯作者:Bos, J. W. G.
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Jan-Willem Bos其他文献
Jan-Willem Bos的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('Jan-Willem Bos', 18)}}的其他基金
Transformative Recovery of Low-Grade Waste Heat using Ionic Thermoelectrics
利用离子热电技术改造回收低品位废热
- 批准号:
EP/W037300/2 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Research Grant
Transformative Recovery of Low-Grade Waste Heat using Ionic Thermoelectrics
利用离子热电技术改造回收低品位废热
- 批准号:
EP/W037300/1 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Research Grant
Nanostructured half-Heuslers for thermoelectric waste heat recovery
用于热电废热回收的纳米结构半赫斯勒
- 批准号:
EP/N01717X/1 - 财政年份:2016
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Research Grant
相似国自然基金
亚低温调控颅脑创伤急性期神经干细胞Mpc2/Lactate/H3K9lac通路促进神经修复的研究
- 批准号:82371379
- 批准年份:2023
- 资助金额:49.00 万元
- 项目类别:面上项目
Ni-20Cr合金梯度纳米结构的低温构筑及其腐蚀行为研究
- 批准号:52301123
- 批准年份:2023
- 资助金额:30.00 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
多层次纳米叠层块体复合材料的仿生设计、制备及宽温域增韧研究
- 批准号:51973054
- 批准年份:2019
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于非接触测量的超高温MEMS压力传感器基础研究
- 批准号:51075375
- 批准年份:2010
- 资助金额:41.0 万元
- 项目类别:面上项目
新型高性能NBN基传感器材料的性能调控及其高温导电机理研究
- 批准号:51002087
- 批准年份:2010
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
阴离子聚合速度及副反应控制机理及其用于(甲基)丙烯酸酯室温以上常规聚合的研究
- 批准号:50933002
- 批准年份:2009
- 资助金额:200.0 万元
- 项目类别:重点项目
生物膜式反应器内复杂热物理参数动态场分布的多尺度实时测量方法研究
- 批准号:50876120
- 批准年份:2008
- 资助金额:36.0 万元
- 项目类别:面上项目
智能控温兼控释药多法治癌用磁性聚合物微球
- 批准号:50702037
- 批准年份:2007
- 资助金额:20.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
EAGER: Low-Temperature Plasmas for Synthesis of Diamond Nanoparticles
EAGER:用于合成金刚石纳米粒子的低温等离子体
- 批准号:
2333452 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Standard Grant
Synthesis and application of novel proton conductor for the performance enhancement of high-temperature anhydrous fuel cells
新型质子导体的合成及其在高温无水燃料电池性能增强中的应用
- 批准号:
22KJ1630 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
Photothermal Catalysis: Using light to thermally generate reactive intermediates with temporal and spatial control
光热催化:利用光热生成具有时间和空间控制的反应中间体
- 批准号:
10713733 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Development of iron catalyst combined with group 13 metal nitrides for low temperature ammonia synthesis
低温合成氨铁结合13族金属氮化物催化剂的研制
- 批准号:
23H00245 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Development of a rapid screening test for the detection of dihydroanatoxin-a
开发检测二氢虾毒素-a 的快速筛选试验
- 批准号:
10545266 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Mechanism of transcription and related gene expression processes in bacteria and human mitochondria
细菌和人类线粒体的转录机制及相关基因表达过程
- 批准号:
10810460 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Development of Multidimensional Functional Catalysts for Low-Temperature Synthesis of Useful Chemicals from Ethane
乙烷低温合成有用化学品的多维功能催化剂的开发
- 批准号:
23K13601 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
New target and new therapy for severe Covid-19 and viral hyperinflammation damage: renalase and renalase agonists
严重Covid-19和病毒性过度炎症损伤的新靶点和新疗法:肾酶和肾酶激动剂
- 批准号:
10759030 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
Structure and function of Transient Receptor Potential Channels
瞬时感受器电位通道的结构和功能
- 批准号:
10583880 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别:
An Electrochemical Approach to Amine Synthesis from Nitrogen
氮气合成胺的电化学方法
- 批准号:
10750825 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 10.15万 - 项目类别: