[发明专利]一种热电转换方法

说明书

本发明公开了一种热电转换方法，包括：提供具有稳定的内部应变梯度的材料；将所述具有稳定的内部应变梯度的材料置于温度均匀的第一设定温度环境中，所述具有稳定的内部应变梯度的材料两端的电势差驱动其内部的载流子形成电流，实现热电转换。由于具有稳定的内部应变梯度的材料的两端呈现由于挠曲电效应导致的宏观电势差，因此具有稳定的内部应变梯度的材料不需要温度梯度或温度变化的热环境，仅在温度均匀的环境温度下即可实现自身内部的电势差驱动热激活的载流子形成电流，进而实现了具有稳定的内部应变梯度的材料可独立地在温度均匀且稳定的热环境中进行热电转换。

技术领域

本发明涉及热电转换技术领域，更具体地说，涉及一种热电转换方法。

背景技术

随着世界范围内的能源危机出现，寻找新能源、提高能源的利用效率等已成为人们关注的重点。在实际生活或生产中，能源使用时所释放的能量中有60％左右都以热能的形式直接耗散了。若将这部分以废热形式存在的热能收集并转换成电能，则可实现能源的二次利用，也提高了能源的利用效率，一定程度上缓解了能源危机的压力。热能转换成电能过程中使用的功能材料可称为热电转换材料，根据此过程所涉及的物理效应(塞贝克效应或热释电效应)不同，相应的功能材料可称为热电材料或热释电材料。当前热-电转换应用材料的研究，主要集中在热电材料，热释电材料稍有涉及。

热电材料在进行热电转换时需要在材料内部形成温度差，理想的热电材料应具有“声子绝缘-电子导电”的特性，实际中常通过控制材料的电导率及热导率以实现较好的热电输出性能。而热释电材料在进行热电转换时需要材料处在温度变化的热环境中，当温度高于居里点时，由于不可逆地失去极性而不再表现出热-电转换能力。传统角度的热电转换材料在实际应用时，所需的温度梯度或温度变化大大限制了它们的适用性。

综上所述，现有技术中的实现热电转换的方法，除了各自对材料本身的要求外，都需要提供一定的特殊温度环境(温度梯度或变温环境)，这在实际应用中非常不方便。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种热电转换方法，以解决现有技术中热电转换必须依赖特殊温度环境的热电转换方法具有使用局限性的问题。

为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种热电转换方法，包括：

提供具有稳定的内部应变梯度的材料；

将所述具有稳定的内部应变梯度的材料置于温度均匀的第一设定温度环境中，所述具有稳定的内部应变梯度的材料两端的电势差驱动其内部的载流子形成电流，实现热电转换。

优选地，上述热电转换方法中，所述具有稳定内部应变梯度的材料由将氧化物介电材料两端进行非对称的化学还原形成。

优选地，上述热电转换方法中，将氧化物介电材料两端进行非对称的化学还原，具体为：

A)在氧化物介电材料的第一端设置还原剂；

B)将所述氧化物介电材料在第二设定温度下加热第一设定时间，以使所述氧化物介电材料的第一端与所述还原剂进行化学反应。

优选地，上述热电转换方法中，所述步骤A)和步骤B)之间还包括：

A1)在所述氧化物介电材料的第二端设置氧化铝板。

优选地，上述热电转换方法中，所述还原剂为石墨块、氢气或一氧化碳。

优选地，上述热电转换方法中，所述氧化物介电材料为铁电陶瓷材料。

优选地，上述热电转换方法中，所述铁电陶瓷材料为钛酸铋钠基铁电陶瓷材料。

优选地，上述热电转换方法中，所述钛酸铋钠基铁电陶瓷材料的制备方法为：