盖世汽车讯 据外媒报道，雷丁大学（University of Reading）研究人员发现可提高能源效率的材料设计方法，这一突破或有助于应对气候变化，使制造业更加环保。

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通过热电能量收集创新方法，可以将以前未开发的废热资源转化为电能。

热电材料可以将温差转化为电能。雷丁大学的研究人员发现，如果热电材料的笼形结构内有移动的离子，热流就会减少。这使得热侧和冷侧保持不同的温度，而电子可以从热侧流向冷侧，从而可以发电。

通常情况下，带有移动离子的材料在像这样发电时会分解。但在期刊《先进材料（Advanced Materials）》上发表的新研究显示，所描述的材料不容易分解，比起目前的设计，可以让设备和发电机更有效地将废热转化为有用的电能。

该论文中提到：“对于热电能量收集等技术应用，具有超低导热性的材料十分重要。类似液体的移动离子可以有效破坏声子传播（phonon propagation），从而抑制热传导。然而，由于高离子迁移率，类液体热电材料在操作条件下会因离子迁移和阴极金属沉积而降解，从而阻碍其实际应用。这项研究发现了一种新的行为，即初期离子传导（incipient ionic conduction），有助于实现超低导热性，同时克服类液体材料固有的降解问题。中子光谱和分子动力学（MD）模拟显示，在黝铜矿（tetrahedrite，一种热导率极低的已知热电材料）中，铜离子虽然200 K以上速度移动，但主要被限制在晶体结构内的笼中。因此，可以避免阳离子向阴极不良移动。这些发现通过探索可能具有初期离子传导的系统，揭示了设计超低导热率材料的新方法。”

研究负责人、雷丁大学化学系Paz Vaqueiro博士表示：“这一发现有可能帮助解决全球能源危机，并有利于应对气候变化。现在，全球大约三分之二的能源以热能的形式被浪费掉了。将这些废热中的一小部分转化为有用的电力，将有助于实现可持续能源供应并减少碳排放。热电技术的潜力多年前就已为人所知，但目前发电机的价格昂贵且效率不高。使用成本更低、效率更高的新型热电技术，可以帮助英国将每年产生的48 TWh废热转化为电能，并促进实现净零排放。”

这一进展可能对汽车等行业有所帮助。汽车制造商可以在此基础上开发热电发电机，利用废热为插电式电动汽车或混合动力汽车的电池充电，从而提高效率。