Nanodisperse Thermoelektrika
Angesichts der Bedeutung der Abwärmenutzung in Pkw (ca. 65 % Energie geht in Form von Wärme verloren!) spielt die Entwicklung neuer thermoelektrischer Materialien und die Entwicklung neuer thermoelektrischer Konzepte ein wichtige Rolle in der Energietechnologie, besonders im Verbund mit elektrischen Speichersystemen. Im Mittelpunkt dieser technologischen Herausforderung stehen Materialien mit hoher elektronischer Leitfähigkeit, großer Thermokraft und kleiner Wärmeleitfähigkeit. Nur wenig untersucht sind die thermoelektrischen Eigenschaften von Stoffen mit merklicher oder überwiegender Ionenleitung (gemischte Leiter, Elektrolyte).
Zu den langjährigen Arbeitsschwerpunkten der AG Janek gehört die Untersuchung thermoelektrischer Effekte in Materialien mit hinreichender Ionenbeweglichkeit. Fragen zum Verständnis der "Überführungswärme" (der Phononen-Defekt-Wechselwirkung), dem Soret-Effekt und der Materialdegradation im Temperaturgradienten wurden bzw. werden bearbeitet. Hinzu kommen in jüngerer Zeit Untersuchungen thermoelektrischer Effekte in festen Dispersionen und nanoskaligen Ionenleitern.
Ein neues DFG-Projekt (gemeinsam mit Prof. Ralf Moos/Uni Bayreuth) hat das Ziel, ionische thermoelektrische Effekte für die Entwicklung neuartiger Sensoren zu nutzen.
Förderung: SFB-Projekt A21 im SFB 173 (Universität Hannover) und Auslaufprojekt (1994 - 1998); DFG-Projekt Ja 648/14-1 (2007 - 2009)
Wissenschaftliche Kooperationspartner: Prof. R. Moos (U Bayreuth), Prof. H.-I. Yoo (Seoul National University, Korea)
Ausgewählte Publikationen (s. "Veröffentlichungen" für vollständige Liste):
On the Soret effect in binary nonstoichiometric oxides - Kinetic demixing of cuprite in a temperature gradient, H. Timm and J. Janek, Solid State Ionics 176 (2005) 1131
Ionic conductivity, partial thermopowers, heats of transport and the Soret effect of Ag2+xSe (low T phase) - An experimental study, Z. Phys. Chem. 206 (1998) 129
Ionic thermopower of composite electrolytes - I. Theory, M. Vennekamp and J. Janek, Solid State Ionics 118 (1999) 43
Thermodiffusion in ionic solids - Model Experiments and theory, J. Janek, C. Korte and A. B. Lidiard, in: Thermal Nonequilibrium Phenomena in Fluid Mixtures (in series: Lecture Notes in Physics), W. Köhler and S. Wiegand (eds.), Springer-Verlag, Berlin 2002, pp. 146 - 183