新型合金可将热能直接转化为电能

明尼苏达大学的研究人员发现，一种具有独特性能的新型合金可以将热量直接转化为电能。这种合金是一种由镍、钴、锰和锡组成的多铁性复合材料，根据温度的不同，既可以呈现非磁性，也可以呈现高磁性。

多铁性材料同时具有磁性和铁电性，或永久电极化。同时具有这两种特性的材料非常罕见；如果您对导致这些现象的电子轨道排列感兴趣，请查看美国国家标准与技术研究所的解释。

据明尼苏达大学新闻稿称，在这种情况下，新合金 Ni45Co5Mn40Sn10 会发生可逆相变，即当温度发生变化时，一种固体会变成另一种固体。具体来说，合金会从非磁性变为高度磁化。只需将温度稍微升高一点，就会发生这种情况。

当加热后的合金靠近永磁体（如稀土磁铁）时，合金的磁力会突然急剧增加。据航天工程教授理查德·詹姆斯 (Richard James) 领导的研究人员称，这会在周围的线圈中产生电流。观看下面的视频片段，了解合金的一部分跃至永磁体的过程。

研究人员表示，磁滞现象会导致部分热能损失，但这种新合金的磁滞现象很低。因此，它可以用来将废热能转化为大量电能。

这种材料的一个明显用途是汽车排气管。一些汽车制造商已经在研究能够将汽车的热尾气转化为可用电能的传热装置；通用汽车正在使用一种名为方钴矿的合金，这是一种掺杂了稀土元素的钴砷化物材料。

稀土磁铁已经成为许多混合动力汽车电池的必需品，因此由新型多铁化合物制成的热量捕获装置可以放置在磁铁附近。

研究人员表示，这种材料还可以用于发电厂甚至海洋热能发电机。

有关该合金的论文发表在《先进能源材料》杂志上。

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