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摘 要：通过在钛酸锶（SrTiO3）的多晶体中加氢，同时实现了高性能热电材料所需的“低热导率”和“高电输出”，成功地提高了热电转换效率，有助于推动热电转换技术的进一步普及。
关键词：氧化物、热电转换效率、热导率、轻元素氢、钛酸锶（SrTiO3）
研究小组通过在钛酸锶（SrTiO3）的多晶体中加氢，同时实现了高性能热电材料所需的“低热导率”和“高电输出”，成功地提高了热电转换效率。有助于推动热电转换技术的进一步普及。
热电转换材料用于将废热再利用为电能，由于其含有稀有且具有毒性的元素，一直难以实现大规模实用化。因此，用于此目的的热电发电元件需要由成本低廉且对环境友好的元素组成，并且需要在室温至300℃的温度范围内具有高热电转换效率的材料。
以SrTiO3为代表的氧化物热电材料具有由无毒且丰富的元素组成的优点，但存在热导率高、转换效率低的问题。到目前为止，人们已经采用多种方法来降低SrTiO3多晶体的热导率，但难点在于如何同时实现低热导率和高电输出，以提高热电转换的性能。
此次，研究小组使用了与添加重元素以降低热导率的传统想法相反的想法。考虑通过添加轻元素——氢的方法降低SrTiO3的热导率，设计了用金属箔密封SrTiO3-xHx的粉末压块，并在高温下进行烧结，制备了具有高浓度氢的致密SrTiO3-xHx多晶体。
未加氢的SrTiO3多晶体在室温下具有高热导率（κlat），但随着2.3%（x＝0.068）的氢的添加，κlat会降低；当氢浓度增加到7.2%（x=0.216）时，κlat会进一步降低。不仅在室温下，在高达400℃的高温下也能观察到这种κlat的降低。由此可知，仅通过加氢就可以大幅降低SrTiO3的热导率。