科研人员研究发现：废热能有望转化为电能
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传统化石能源的日益短缺，迫切需要拓展新能源技术以实现社会与经济的可持续发展。湖北大学微电子学院教授沈萌团队研究发现，铁电材料为核心的热释电能量收集器是新能源领域的前沿技术，有望将环境中的废热能转化为电能，供可穿戴电子设备和无线传感网络等小型电子设备使用。相关成果日前刊发在《自然·通讯》上。
热电能量收集系统示意图。受访单位供图
研究人员介绍，采用自供电和无电池的传感器和其他由绿色材料组成的设备，能够收集热废物的系统受到特别关注，因为煤、天然气和石油等非再生资源产生的大量能源被浪费为热量，将废热转化为电能的环保方法不仅可以减少碳排放，还可以为自供电传感器提供可再生和清洁的能源，实现能源的可循环利用。
基于半导体材料的热电能量收集因其将空间温度梯度转化为电能的能力而被广泛探索。作为热电技术的补充，基于铁电材料热释电效应的热能收集器可以将低温级的废热转化为电能，几乎不需要任何外部维护即可自主工作。这种热释电能量收集器适用于为无源传感器网络、医疗健康监测和智能住宅系统提供绿色电力。
据悉，湖北大学的此项研究设计了一款无铅热释电基体和高导热率BNT-BZT-xGaN热释电陶瓷，获得了绿色环保的高性能热释电能量收集器，为热释电能量收集器的应用提供了一种新思路。
相关论文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-023-43692-3
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