随着太阳能集热技术和高温废热发电应用的发展，如何在极高温环境中有效转化热能为电能已成为一项核心课题。然而，传统的光伏系统和机械热力发动机在温度上限方面存在显著限制，难以满足工业化需求。马里兰大学胡良兵教授团队最新发表的研究表明，通过柔性还原氧化石墨烯（HT-RGO）材料的突破性应用，温差发电（TE）技术的高温瓶颈得到了前所未有的突破，为该领域提供了创新解决方案。
胡良兵教授与共同通讯作者Dennis H. Drew教授在2018年共同发布了基于HT-RGO的高效温差发电材料研究成果。通过对还原氧化石墨烯纳米片在3300K下的处理，该团队在3000K高温下实现了纳米片膜高达4000 S/cm的电导率和54.5 μWcm-1K-2的功率因数。该膜展现出的超高温热电性能及宽带辐射吸收能力，令其具备同时作为辐射接收器和热电发生器的潜力。研究成果以“Thermoelectric properties and performance of flexible reduced graphene oxide films up to 3,000 K”为题发表在《Nature Energy》期刊。
研究亮点
超高温运行
HT-RGO薄膜打破了传统温差发电材料的温度限制，最高可在3000K温度下稳定工作，提供高效热电转换。这项创新在高温废热回收和太阳能热发电中显示出巨大应用潜力。卓越的电学性能
经3300K高温还原处理后，HT-RGO薄膜在3000K下展现了约4000 S/cm的电导率和54.5 μWcm<sup>-1</sup>K<sup>-2</sup>的功率因数。这些电学特性主要得益于高温处理带来的结晶度提升和缺陷减少。
图文导读
图1
展示HT-RGO薄膜温差发电的原理。图(a)是设备示意图，显示薄膜夹在高温热源与室温散热器之间形成温度梯度并产生电动势。图(b)和图(c)则分别展示了HT-RGO薄膜在不同端的温差电动势和高达90%的卡诺效率。
图2
展示了HT-RGO薄膜的高温稳定性。图(a)是光谱监测实验装置，图(b)为3300K下薄膜的发射光谱，图(d)和图(e)则分别展示了薄膜电导率与高温稳定性，表明其在极高温下仍保持优良的光学与电学性能。
图3
展示了HT-RGO薄膜在辐射加热下的温差发电性能。实验装置示意图、温差电动势、透射率等图像分别展示了其高效热电转换性能及优良的光吸收特性。
图4
展示了HT-RGO薄膜温差系数和热导率随温度的变化，表明其在高温下具有高温差系数和低热导率，为优异的温差发电性能提供关键支持。
图5
展示了3300K退火HT-RGO薄膜在辐射加热条件下的性能对比，说明其在高温下保持稳定的功率因数及电导率，并能够在太阳能温差发电中应用。
南京理工大学课题组通过高温冲击技术制备的 FeCoMnCuAl 高熵合金纳米颗粒展示了优异的 OER 电催化性能，这项研究不仅为高效、经济的无贵金属催化剂提供了新选择，也为清洁能源转化应用的商业化带来希望。
深圳中科精研——焦耳高温热冲击设备的领先制造商
深圳中科精研科技有限公司专注于提供先进的焦耳高温加热设备，广泛应用于材料科学领域，尤其适用于高熵合金和电催化材料的制备与研究。公司产品包括高温焦耳加热设备及其配套的自动化控制系统，可实现超高温快速加热、精确控温，满足复杂材料合成需求。中科精研的设备可与 X 射线光谱、同步辐射等测试技术结合，为科研机构和企业用户提供全面、可靠的材料制备和性能评估支持，加速清洁能源领域的技术创新。
欢迎关注我们的公众号或访问官方网站（https://www.zhongkejingyan.com.cn/），深入了解中科精研在电催化技术上的前沿应用。
如果您对设备有兴趣，欢迎联系张老师：13121391941
