科彼佰思 ≮《 ; ; l≤;‰;£ l ; { 《;《 i 《) 《》旺 l l i 》 l _la《i0 锂离子充电 新型氧化翱 日m队电解小的万式用绝 缘仲 ̄Ill|ll备出热电树料 据相关媒体报道,日本科学家通过电解水 成功地把资源量丰富的低价绝缘体氧化物钛酸 锶的表面变成了具有很大热电效果的金属。热 112 201 0年第7卷第5—6期(总第38—39期) 电材料可望在利用发动机余热发电的混合动力 车等领域上应用。但一般热电材料是由铋、 锑、铅、碲等重金属形成的化合物,不但需要 地球上储藏量较少的资源,而且存在毒性较 强、耐热性较低等问题,因此应用范围受限。 研究人员开发出了含有大量水的多孔质 C12A7玻璃,并提出了利用孔中所含的水来制 造热电材料的方案。具体做法就是在绝缘体钛 酸锶的单晶体上堆积厚约200nm的多孔质 C12A7玻璃,并在蒸镀金属钛之后,向金属钛 和钛酸锶之间施加电压。这样,即使施加较低 的电压,钛酸锶也会由于C12A7玻璃的电场效 应而通过微弱的电流。施加更高的电压时,多 孔质C12A7玻璃中的水就会发生电解,就会具 有与金属相当的导电性。并且,因这一电解生 成的 离子为强还原剂,会使钛酸锶表面金属 化,生成厚度在3nm以下的极薄金属层。 尽管出现很大热电效果的机理还不明确, 但研究人员推测这个金属层应该就是钛酸锶显 示出很大热电效果的关键所在。其热电性能 (仅指极薄金属层在室温下的性能指标)约为 原来使用铋、锑、铅、碲等稀少有毒金属热电 材料的2倍。 多孔质C12A7玻璃是把熔融的C12A7(化学 式为12CaO・7A O )置于氧中迅速冷却得到 的、含有大量气泡的玻璃。原来的制法是在 l300℃高温下 熔融C12A7, 然后放在氧中 冷却。研究人 员此次找到了 在室温下制造 多孔质Cl2A7 玻璃的方法, 并在研究中加 以应用。其方 法就是在室温 的真空容器里 放入C12A7