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科学家开发新型吸能材料,可同时吸收多种形式的能量“发电”
爱因斯坦 2017-02-12
导语

芬兰奥卢大学的研究人员首次发现,在室温下,含有钙钛矿晶体结构的矿物质具有同时从多种能源中转化能量的特质,有望实现能源的可持续利用,推动物联网和智能城市的发展。

将阳光照进房间里的热量和自身运动产生的热量收集起来,或许可用于驱动生物传感器和智能手表等便携式装备和可穿戴设备。据最新一期《应用物理快报》杂志报道,芬兰奥卢大学的研究人员首次发现,在室温下,含有钙钛矿晶体结构的矿物质具有同时从多种能源中转化能量的特质,有望实现能源的可持续利用,推动物联网和智能城市的发展。

钙钛矿有一个大家族,其中许多矿物只能一次捕获一种或两种能量。有的擅长把太阳能转换成电能,而有的善于从运动产生的温度和压力变化中获得能量,它们分别被称为热释电和压电材料。

然而在实际中,有时仅靠一种能量来源是不够的,因此,研究人员希望开发出可以同时利用多种形式能源的设备。奥卢大学的研究团队发现,有一种特定的钙钛矿类型(KBNNO)可以利用多种形式的能源。

新研究首次在室温条件下一次性评估了这种材料几乎所有的特性。KBNNO是一种铁电材料(热释电材料的一个分支),当经受温度变化之后,会产生电流;同时,当材料受压变形时,导致某些区域吸引或排斥电荷也可产生电流。研究发现,尽管这种材料在热和压力下发电性能相当好,但并不是最好的,不过,通过修改它的组成可以提高其热电和压电性能。

研究人员希望,未来建立一个多能量采集装置原型机,一旦找到最好的契合材料,短短几年内即可商业化。也许有一天,这种多能量采集材料让你不再需要充电宝之类小设备,而其中的电池也会被淘汰了。

文章链接:

Yang Bai et al, Ferroelectric, pyroelectric, and piezoelectric properties of a photovoltaic perovskite oxide, Applied Physics Letters (2017). DOI: 10.1063/1.4974735 

(本文来源:科技日报;)

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  • 钙钛矿
  • 热电
  • 压电
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作者 爱因斯坦

科研工作者

北京航空航天大学

活跃作者
  • 爱因斯坦 科研工作者 北京航空航天大学 博士
  • 梅西 本科生 北京工业大学 本科
  • 金陵 本科生 北京大学 本科


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