Ученые НИТУ МИСИС создали термоэлектрический материал для зеленой энергетики

Учёные из НИТУ МИСИС разработали новый метод создания термоэлектрических материалов, который может преобразовывать отработанное тепло промышленных предприятий в электричество. Это позволяет повысить энергоэффективность и снизить негативное воздействие на окружающую среду.

Разработанные материалы на основе перовскита манганита кальция с добавлением марокита обладают улучшенными термоэлектрическими свойствами при высоких температурах благодаря контролируемой пористости и оптимизированной структуре, которая сильно влияет на тепло- и электропроводность. Ключевые характеристики включают высокую термическую устойчивость, экономическую доступность и экологическую безопасность.

Учёные из Университета МИСИС разработали метод, который включает в себя смешивание химических веществ на молекулярном уровне. В результате ионы равномерно распределяются в растворе, что создаёт основу для однородного материала. Затем жидкость превращается в аэрозоль, капли которого попадают в горячую зону реактора. Там происходит их локальное горение, что позволяет точно контролировать состав и формировать уникальные микроструктуры.

Эти микроструктуры могут быть полыми или пористыми сферами с заданной толщиной стенок и размером пор. При этом исключаются промежуточные стадии обработки. Полученный порошок уплотняют и спекают при высоких температурах. Это приводит к образованию новых фаз в структуре материала, а также к улучшению свойств, важных для термоэлектрической эффективности.

Результаты исследования были опубликованы в Journal of the European Ceramic Society. В дальнейшем команда хочет изучить оптимальные концентрации добавок и их воздействие на термоэлектрические свойства для получения более устойчивых композитных материалов.