高性能热电薄膜氢气传感器的研究

随着能源危机与环境污染问题的日益突出，新型氢能源在国家发展战略上的意义日益明显。氢能的安全性是氢能源大规模应用必须考虑和解决的关键问题，开发高性能氢气传感器是发展氢经济的首要前提和重要保障。本课题利用热电转换机理开发一种新型高性能氢气传感器。本项目通过晶格复合设计的理论计算提出可人工剪裁的超晶格结构,实现高性能热电复合材料的结构设计。然后，通过湿化学方法合成超晶格结构的热电材料,进一步改变工艺参数来优化材料结构和性能，得到高性能热电薄膜。筛选氢气低温氧化的催化剂，利用电子束蒸发在热电薄膜表面沉积催化剂层。该氢气传感器具有环境友好、结构简单、体积小、低驱动、快速响应、性能稳定、高灵敏性的特点。本研究结果将广泛适用于加氢站、氢燃料电池动力系统及各种制氢装置，是氢能应用的可靠监测和预警手段。