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肖翀

研究员 博士生导师  
硕士生导师  

教师拼音名称:Xiao Chong

电子邮箱:

学历:研究生

办公地点:理化大楼东附楼02-011

学位:博士

职称:研究员

毕业院校:中国科学技术大学

学术荣誉:

2016 当选:国家优秀青年基金获得者

曾获荣誉:

2020年中国科学院青年创新促进会优秀会员

2016年中国科学院青年创新促进会会员

2014年中国科学院优秀博士学位伦文

2013年中国科学院院长特别奖

2011年湖南省优秀硕士学位论文

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​热电转换材料

热电材料利用Seebeck效应与Peltier效应可以实现热能和电能之间的直接相互转化,使用时具有系统体积小、可靠性高、不排放污染物、适用温度范围广等特点,是一类无毒害的绿色能源转换材料,在能源利用方面具有独特的优势。发电方面:化石能源燃烧过程中的60%以上的热能是以废热的形式排放掉,这些巨量的废中有一半以上是温度低于300 °C,针对这部分的能量转换利用,热电发电技术具有不可替代性,同时兼具功率密度高(达10kW/m2/无传动部件/全固态的优势。制冷方面:当前CPU发热功率达2W/cm2,基于被动传热工作模式的工业常用高导热铜基或铝基材料尚可满足相应的散热需求。由于半导体日趋微型化/集成化,不久的未来电子工业如高密度5G芯片阵列及6G技术的应用势必对散热提出迫在眉睫的需求,热电制冷因其超高的被动式制冷功率密度(达几十kW/m2)是解决该散热需求的不二选择。美国科学院2019年发布的《材料研究前沿:十年调查》将热电材料列为未来十年材料研究的机遇、挑战和新方向之一。然而决定热电材料性能好坏的三个参数Seebeck系数、电导率和热导率是通过载流子相互耦合在一起的,并呈现出相反的变化趋势。正是由于这些材料本征性质之间的关联性很强,一直未找到对电热输运进行协同调控的有效方法,电热输运的协同调制一直是一个公认的历史性难题,是现有热电材料研究所面临的理论和技术瓶颈,在中国科协2018年发布的12个领域60硬骨头重大科学问题和重大工程技术难题中,热电材料位居先进材料领域之首。因此,通过多学科交叉,深入理解热电转换过程中的电声结构特点及其电热输运行为物理本质,利用化学之手对电热输运行为进行协同优化,实现高效热电转换材料的设计与制备,大幅度提高热电材料的转换效率,突破较低能量转换效率对热电材料大规模实际应用的制约,不仅具有非常现实的应用需求,也将对固体化学、凝聚态物理及材料学等相关学科的发展发挥重要的推动作用。

热电材料.png

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