High-entropy thermoelectric materials for power generation and cooling

• Project/Area Number: 24K01151
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 26010:Metallic material properties-related
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: 太田 道広 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 研究チーム長 (50443172)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 今里 和樹 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (90903708) ; 宮田 全展 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エネルギー・環境領域, 主任研究員 (60815736)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,720,000 (Direct Cost: ¥14,400,000、Indirect Cost: ¥4,320,000); Fiscal Year 2026: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2025: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2024: ¥9,880,000 (Direct Cost: ¥7,600,000、Indirect Cost: ¥2,280,000)
• Keywords: 熱電材料 / 熱電発電 / ペルチェ冷却 / 高エントロピー / モジュール

Outline of Research at the Start

これまで、ナノ構造の導入により材料内に局所歪みを引き起こして熱伝導率を低減させたり、化学組成の調整により電荷キャリア濃度や電子バンド構造を制御して出力電力を増大させたりするなどして、熱電材料の性能は向上してきた。本研究では高エントロピー戦略を用いて、これらこれまでの熱電性能向上戦略を統合し更に進化させて、従来材料を凌駕する高効率な熱電材料を創成することを目的とする。さらに、本研究では、開発した高エントロピー熱電材料を用いて熱電変換モジュールを製造して、発電と冷却動作を実証する。