나노기술 및 정책 정보

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경희대학교 이종수 교수 연구팀이 한국전기연구원, 독일 라이프니츠연구소와의 공동연구를 통해 530℃의 작동 조건에서 에너지 변환 효율 20% 수준의 n-type 열전소재를 개발함. 연구팀은 ‘선택적 앤더슨 상전이’라는 물리 개념에 착안해, 정공은 정지시키고 전자만 통과하거나, 전자를 정지시키고 정공만 통과시킬 수 있도록 함. 연구팀은 납-텔루라이드(PbTe) 소재 내에 텔루륨화은을 나노입자 형태의 불순물로 분산시키고, 모재(PbTe)와 나노입자 사이의 상호작용 에너지를 제어함으로써 선택적 앤더슨 상전이를 구현함. 또한, 나노입자 분산에 따라 열전달 흐름을 의도적으로 방해함으로써 전기는 잘 통하면서 열은 통하지 않는 고효율의 n-type 열전소재를 개발함. 새로 개발한 열전소재의 열전성능지수(ZT)는 2.0 이상이며, 에너지 변환 효율도 기존의 16.5%보다 훨씬 높은 20% 수준으로 세계 최고 변환 효율임. 연구팀은 이번 결과로 에너지 효율화에 기여할 수 있는 열전소재의 활용성과 열전 신소재개발의 방향성을 제시함

※ ACS Nano 게재

※ 경희대학교, 한국산업기술평가관리원 지원