北海道大学 钡钴氧化物膜(右上，约1 cm2)暴露于明火以产生电压
信用:Ohta Hiromichi 废热是一种很有前途的可再生能源；然而，利用热量产生能量的效率在历史上比水力发电、风力发电或太阳能发电低得多
虽然有许多材料可用于从废热中产生能量，但它们都存在从低稳定性到低效率的各种问题
然而，大量工业产生大量废热的事实推动了这一领域的研究
北海道大学电子科学研究所(RIES)的太田弘道教授领导的一个科学家小组最近开发出了一种层状钴氧化物，它在室温下具有创纪录的金属氧化物热电品质因数
他们的发现发表在《材料化学杂志》上
热电转换是由塞贝克效应驱动的:当导电材料两端存在温差时，就会产生电流
历史上，金属氧化物的热电转换效率非常低；然而，基于金属氧化物的热电装置由于其环境兼容性而非常受欢迎
器件的热电转换效率取决于一个关键因素，即热电品质因数(ZT)
Hiromichi的团队已经开发出一种层状钴氧化物，这种氧化物显示出高ZT，并且在一定的工作温度范围内是稳定的
众所周知的钠钴氧化物，其中钠和钴氧化物层交替，显示非常低的ZT约为0
03，但是由太田集团开发的材料获得了0
11
该集团取代了钠的其他碱金属或碱土金属:钙，锶和钡
层状氧化钴的ZT改进假说
原子质量较大的离子(右)会增加ZT，因为它们会抑制氧化钴层的导热性
信用:高岛裕国等，《材料化学学报》，2020年10月13日 层状钡钴氧化物材料表现出创纪录的0
11室温下
ZT的增加是由钡的热导率降低直接引起的
正如科学家们假设的那样，原子质量越大，热导率越低，导致ZT越高
这是因为较重的原子抑制了加热引起的钴氧化物层的振动
需要进一步的研究来优化材料的组成，以获得更高的功效和稳定性，并确定最有用的实际应用
原子质量和热电品质因数之间的相关性(ZT)
随着碱金属或碱土金属的原子质量增加，ZT也增加
橙色，钙；黄色，钠；紫色，锶；绿色，钡
信用:高岛裕国等，《材料化学学报》，2020年10月13日 太田博道是北海道大学RIES功能薄膜材料实验室的负责人
他的研究领域包括热电学、热电调制、光电子学和离子电子学
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