Poli (etilenetratiolato de níquel) y sus análogos: predicción teórica de polímeros termoeléctricos de alto...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Física de la materia condensada
• Química de los polímeros

Sus antecedentes:

• Los materiales termoeléctricos tradicionales requieren dopaje para lograr un alto rendimiento.
• Los polímeros conductores son típicamente semiconductores, lo que requiere dopaje para una mayor conductividad.

Objetivo del estudio:

• Investigar polímeros conductores lineales sin dopaje para un alto rendimiento termoeléctrico.
• Explorar la coexistencia del comportamiento metálico intrínseco y los altos factores de potencia termoeléctrica en estos materiales.

Principales métodos:

• Se emplearon cálculos de la teoría funcional de la densidad (DFT).
• Se han investigado cuatro polímeros de coordinación de metales de transición cristalinos conjugados π-d: poli (Ni-C2S4), poli (Ni-C2Se4), poli (Pd-C2S4) y poli (Pt-C2S4).

Principales resultados:

• Los cuatro polímeros exhibieron un comportamiento intrínsecamente metálico debido a las densas interacciones intermoleculares de azufre / selenio.
• Se obtienen concentraciones de portadores moderadas (10^19-10^21 cm^-3) y conductividades (10^3-10^4 S cm^-1).
• El poli (Ni-C2S4), el poli (Ni-C2Se4) y el poli (Pd-C2S4) han demostrado altos factores de potencia (~10^3 μW m^-2 K^-2).

Conclusiones:

• El comportamiento metálico intrínseco y los altos factores de potencia termoeléctrica pueden coexistir en polímeros conductores libres de dopaje.
• Estos hallazgos cuestionan la necesidad de dopaje para polímeros termoeléctricos de alto rendimiento.
• Presenta una nueva clase de materiales para aplicaciones termoeléctricas avanzadas.