Kohesio: descubra los proyectos de la UE en su región

información sobre el proyecto
Fecha de comienzo: 1 julio 2016
Fecha de finalización: 31 marzo 2018
financiación
Fondo: Fondo Europeo de Desarrollo Regional (ERDF)
Presupuesto total: 50 196,88 €
Contribución de la UE: 17 996,88 € (35,85%)
programa
Período de programación: 2014-2021
Autoridad de gestión: Région Normandie
beneficiario

FEDER — CNRS — OxyChalcoThermo — PRESIDENTE — Terasaki Ichiro

Este proyecto se centra en la investigación de nuevos materiales termoeléctricos y el estudio de sus propiedades, y corresponde al área de Materiales Sostenibles e Inteligentes de RIS3 ya que las aplicaciones potenciales de estos materiales se encuentran en el campo de la recuperación de energía térmica y la conversión a energía eléctrica. Gracias a los efectos termoeléctricos, es posible transformar una diferencia de temperatura (T) en una diferencia en el potencial eléctrico (T) a través del efecto Seebeck, o una diferencia en el potencial eléctrico en una diferencia de temperatura a través del efecto Peltier. Por lo tanto, cualquier fuente de calor perdida es potencialmente una fuente de energía eléctrica limpia. Los efectos termoeléctricos se descubrieron a finales del siglo XIX, y las aplicaciones se limitan actualmente a sectores especializados como las aplicaciones espaciales, debido a rendimientos relativamente bajos (~5 % del rendimiento de Carnot). La eficiencia de los módulos termoeléctricos depende de la realización de este módulo (calidad de contactos eléctricos y contactos térmicos en particular), y fuertemente de las propiedades intrínsecas de los materiales que lo componen. Para mejorar la eficiencia, es esencial descubrir nuevas familias de materiales termoeléctricos.Un buen material termoeléctrico se caracteriza por una baja resistividad eléctrica, baja conductividad térmica y un alto coeficiente Seebeck (S), con el fin de maximizar el factor mérito ZT = S2T/para alcanzar un valor cercano a 1. Históricamente, los mejores materiales termoeléctricos son semiconductores de bajo espacio como Bi2Te3, PbTe, SiGe, con ZTs cerca de 1 para T~300K o T muy alto (~1000.°C para SiGe). Estos materiales son eficaces, pero presentan problemas de toxicidad o estabilidad térmica bajo el aire. Además, la telure es un elemento muy raro, que no se puede utilizar para aplicaciones a gran escala. La investigación de nuevos materiales termoeléctricos ha crecido mucho desde la década de 1990, tras la publicación de varios artículos que predicen fuertes aumentos en S en materiales nanoestructurados, o débiles en estructuras cristalográficas complejas. También se sugirió que la presencia de fuertes correlaciones electrónicas podría aumentar S mediante una modificación de la estructura de la banda. En 1997, I. Terasaki demostró que era posible obtener valores S muy altos, cercanos a los de un semiconductor, en un óxido metálico NaxCoO2 con fuertes correlaciones electrónicas. Dado que los óxidos eran relativamente resistentes, nunca habían sido considerados para la termoelectricidad hasta entonces. Los óxidos consisten en elementos abundantes y no tóxicos y pueden ser muy estables a altas temperaturas y bajo el aire, lo que promueve el uso de estos materiales para aplicaciones de recuperación de energía a temperaturas muy altas. Este artículo fundacional ha sido citado 1600 veces desde 1997, y realmente ha abierto una nueva y muy prometedora vía de investigación sobre óxidos termoeléctricos a nivel internacional. Las colaboraciones entre el laboratorio CRISMAT y I. Terasaki se han llevado a cabo hasta ahora a través de intercambios de doctores y estudiantes de doctorado. El objetivo de esta cátedra es ahora fortalecer las colaboraciones anteriores beneficiándose de una presencia a largo plazo de I. Terasaki en el laboratorio. Ichiro Terasaki es un experto en propiedades magneto-transporte en óxidos, buscando propiedades originales derivadas del efecto Seebeck (como photoSeebeck'). En colaboración con los físicos y químicos de CRISMAT, podrá desarrollar nuevas líneas de investigación dentro del laboratorio, con el fin de comprender mejor la física de estos materiales termoeléctricos, y así determinar los parámetros relevantes para su optimización.

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