這種鍺摻雜錫化鎂新材料的相關(guān)文章發(fā)表在最新一期《國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)》（Proceedings of the National Academy of Sciences）上。文章的通訊作者、休斯頓大學(xué)德州超導(dǎo)中心M. D. Anderson首席教授任志峰說(shuō)道，這種新材料的峰值功率因數(shù)55,品質(zhì)因數(shù)（確定效率的關(guān)鍵因素）為1.4。

    任教授說(shuō)這種新材料（化學(xué)組成為Mg2Sn0.75Ge0.25）本身非常重要,他與來(lái)自MIT的Gang Chen和兩位之前的學(xué)生共同成立了一個(gè)叫做APower的公司,來(lái)將該材料商業(yè)化。同時(shí)他指出文章的另一關(guān)鍵點(diǎn)是表明尋找具有除傳統(tǒng)的高品質(zhì)因數(shù)或效率（常用ZT值表征）之外，具有高功率因數(shù)、或輸出功率密度材料的重要性。

    他說(shuō)“人們都在追求更高的ZT值，這是毫無(wú)疑問(wèn)的。但是我們和大家一樣都是通過(guò)降低導(dǎo)熱率來(lái)提高ZT值。然而導(dǎo)熱率的降低是有限的。我們需要提高的是功率因素。當(dāng)導(dǎo)熱率一定是，提高功率因素可以得到更高的ZT值?！?/P>

    熱電材料利用冷熱區(qū)域之間電流的流動(dòng)發(fā)電。在鍺摻雜錫化鎂中的載流子是電子。

    研究人員文中寫道：“追求高的ZT值一直是整個(gè)熱電體系的焦點(diǎn)。然而實(shí)際應(yīng)用時(shí)效率并不是唯一要考慮的。當(dāng)熱能含量巨大（比如太陽(yáng)能）或者熱源的成本不需要考慮（比如利用汽車或煉鋼等產(chǎn)生的廢熱）時(shí)，高的輸出功率密度和效率同樣重要?！?/P>

    研究人員報(bào)道這種鍺摻雜錫化鎂材料具相當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)的品質(zhì)因數(shù)1.4和高的功率因數(shù)55。同時(shí)考慮到原材料的成本大約在每千克190美元。這些因素決定了該材料的商業(yè)化是可行的。

    任教授表示，目前的一些競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品功率因素低，原材料確更昂貴。 

    與溫度有關(guān)的熱性能和ZT值。畫出Bi2Te2.7Se0.3的ZT曲線進(jìn)行比較。

    任教授說(shuō)，該材料通過(guò)機(jī)械球磨和直流引導(dǎo)熱壓制得。它可以用于廢熱利用和300攝氏度高溫下實(shí)現(xiàn)聚光太陽(yáng)能能量轉(zhuǎn)換。典型的應(yīng)用將包括在汽車排氣系統(tǒng)中將熱量轉(zhuǎn)化為汽車需要的電力,以提高行駛里程或在水泥廠捕捉從煙囪余熱發(fā)電供工廠使用。

    新材料在線編譯整理—— 翻譯：趙歡

    論文的第一作者：劉瑋書

    原文鏈接：http://www.pnas.org/content/early/2015/02/26/1424388112#