Vår grupp fokuserade på att utveckla material för energirelaterade tillämpningar, med tonvikt på energilagring och termisk elektricitet. Vi använde nanokristaller som byggstenar, eller prekursorer för att konstruera de mikroskopiska materialen. Och vi undersöker omvandlingen som nanokristallerna genomgår till hela fasta ämnen, i syfte att förbättra prestandan, och genom att förstå och kontrollera de egenskaper som härrör från nanoskalans egenskaper.
I synnerhet för termiska elektriska material fokuserade vi på defektkontroll. Att utveckla termoelektriska material via lösningsbearbetning innebär många utmaningar. För det första, vilket minskar oxidation på grund av nanopartiklarnas höga förhållande mellan yta och volym.
Reproducerbarhet på grund av processens komplexitet. Och tre, att hantera flyktiga arter för att säkerställa stabilitet. Att ta itu med och förstå dessa utmaningar är avgörande för att förbättra effektiviteten hos termiska elektriska material för praktiska tillämpningar.
Vår forskning avancerade kostnadseffektiva lösningsbearbetade termiska elektriska material, genom att finjustera nanopartiklars egenskaper och deras organisation. Vi avslöjar kemin som är involverad i hela processen, från syntesen av nanopartiklar till den slutliga konsolideringen. Och för närvarande fokuserar vi på hur ytarter eller påverkar materials mikrostruktur, och därmed deras prestanda.
Vi förbättrade den termoelektriska prestandan genom att använda tekniska partiklar från lösningsprocessens yta, vilket avsevärt minskade värmeledningsförmågan genom mikrostrukturell justering och införande av defekter. Detta tillvägagångssätt är också fördelaktigt, eftersom det använder billiga prekursorer, låga temperaturer, och vi använder också vatten som lösningsmedel. Vi fann att vissa molekyler absorberas vid partikelytan och begränsar korntillväxten.
Nu försöker vi rationalisera hur olika ytarter påverkar mikrostrukturen och därmed transportegenskaperna, baserat på deras sammansättning, kemiska instabilitet och bindningsnatur.
