熱電変換材料
熱電変換材料は熱から直接電気エネルギーを取り出すことの出来る材料のことです。
現在、化石燃料から生成されたエネルギーの多くは発電所や工場の排熱などで熱エネルギーとして放出されています。そこで、無駄に失われている熱エネルギーを電気エネルギーに変換できる熱電変換材料が注目されています。
本研究室での研究
先行研究としてMn系複合酸化物において、ペロブスカイト型構造を有するCaMnO3系の材料が、比較的高い熱電特性を有する事が報告されています。
そこで本研究では結晶構造をスピネル型構造としたことによる熱電特性の変化を調べ、Mn系複合酸化物熱電材料における性能向上のための設計指針を得る事を目的としました。特に、スピネル型構造をもつZnMn2O4系についてZnサイトの部分置換を行い、その熱電特性の影響を検討しました。
その結果、スピネル型構造を有するAMn2O4(A=Zn、Cu、Ni)について、熱電特性の元素置換による特異な熱電特性が得られました。しかし、Mn系スピネル型熱電材料では、実用化の目安であるZT＞１を満たす熱電特性が得られませんでした。
そこで更なる熱電特性の向上のため為の方法として、スピネル構造の層状化に注目し研究を行っています。
