“点热成电”,挖掘能源金矿(院士讲科普)
== 2026/5/9 9:48:01 == 热度 191
紧紧黏合,太阳一晒,木头膨胀小,水泥膨胀大,接合部必然开裂。”为了克服这一难题,团队2004年就引入并发展了“放电等离子烧结”技术,能在短短几分钟内施加高温、高压,将填充方钴矿粉末与特定配方的电极合金粉末一次性烧结成形。“这个过程就像‘闪电焊接’,在原子尺度上让两者紧密结合。”陈立东说。此后,团队开展了一系列系统性、工程化研究。比如“在悬崖筑缓坡”——通过设计多层的梯度电极,缓冲材料与终端电极之间的热膨胀失配,让热应力平缓过渡。同时开展长期可靠性验证与批量化制备工艺探索,为未来工程应用铺路。20多年来,团队将热电器件的转换效率从不到6%提升到了接近15%。接近15%的转换效率意味着什么?陈立东举例说:“以中型卡车为例,其发动机排放的尾气温度高达500—600摄氏度。如果利用我们的模块回收这部分废热发电,理论上可以满足车辆部分辅助电器的用电需求,或为电池充电,带来可观的节能收益和碳减排量。”目前,填充方钴矿等系列新型热电材料正从实验室走向更广阔的应用天地。陈立东描绘了热电技术深度融入生产生活的场景:工业余废热回收的“能源捕手”、交通运输的“绿色增效器”、深空探索的“心脏”、数据中心与芯片的“贴身冷却师”……“目前,材料成本、系统集成效率、长期运行维护成本,都是产业化道路上需要持续优化的课题。”陈立东认为,借助人工智能,未来研究方向将更加多元,应用场景也将更加丰富。
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