高度灵活和可折叠的基于纸张的热电发电机,配备了无后处理的PEDOT:PSS混合油墨

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 收集能源 收集能源

背景情况:

• 纸质热电发电机是一种可持续的技术,可应对环境污染和能源需求.
• 开发高效和稳定的PTE设备对于实际应用至关重要.

研究的目的:

• 创建一个高性能,没有后处理的PTE发电机,使用一种新的热电墨水.
• 调查兴奋剂度和热压对PTE设备性能和稳定性的影响.

主要方法:

• 研发了一种由聚-3,4-乙烯二氧化) /聚二硫酸盐 (PEDOT:PSS) 组成的热电墨水,并添加了1-乙基-3-甲基:三甲 (EMIM:TCM).
• 墨水被涂在卡片纸上,并通过调整EMIM:TCM度并应用热压来优化产生的PTE发电机.
• 通过测量功率因子 (PF) 来评估设备性能,并通过循环折叠测试来评估机械稳定性.

主要成果:

• 优化后的PTE发电机实现了6.82μW m^-1 K^{-2的功率系数 (PF),超过了之前报告的类似设备的值.}
• 热压缩提高了纤维素纤维包装密度和PEDOT:PSS杂交,促进了长距离导电通道和改进了PF.
• 该PTE发电机表现出极好的机械稳定性,在10,000个折叠周期后保持其性能.

结论:

• 开发的PTE发电机为能源采集提供了一个有前途的绿色技术.
• 高性能热电墨水和热压的组合有效地提高了设备的效率.
• 易于调节的结构和良好的机械稳定性使这些PTE发电机适合灵活的可穿戴热电应用.