塑料/软质批量SnSe2 - 基晶体中的高热电功率因子
Tingting Deng1,2, Zhiqiang Gao3, Pengfei Qiu1,2,4
1School of Chemistry and Materials Science, Hangzhou Institute for Advanced Study, University of Chinese Academy of Sciences, Hangzhou, 310024, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 27, 2023
概括
研究人员使用新型塑料无机材料开发了高效的柔性热电发电机. 这些先进的材料实现了创纪录的功率系数,从微小的温度差异中实现了高效的发电,为可穿戴电子产品铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 收集能源 收集能源
背景情况:
- 灵活的热电 (TE) 材料对于从体温等微小的温度差异中获取能量至关重要.
- 目前的塑料/柔性TE材料具有有限的功率因子 (PF),阻碍了设备的效率.
- 经典的脆性TE材料提供了更高的性能,但缺乏灵活性.
研究的目的:
- 开发具有显著增强功率因子的塑料/柔性无机热电材料.
- 研究改善这些材料中载体度和流动性的方法.
- 制造和演示一个高性能灵活的热电装置.
主要方法:
- 合成了基于SnSe2的晶体,同时进行Cl/Br注和Cu间隔.
- 模块化材料堆叠和多态晶体结构.
- 制造了一种在飞机内完全灵活的热电装置.
主要成果:
- 在塑料/柔性SnSe2基晶体中,在375K时达到18.0μW cm-1 K-2的创纪录的PF.
- 展示了显著增强的航母度和机动性.
- 开发了一种灵活的TE设备,在30K的温度差异下,其最高标准化最大功率密度为0.18W m-1的记录.
结论:
- 塑料/柔性无机TE材料可以达到高功率系数,超过以前的柔性和脆性材料.
- 开发的材料和设备设计使小温度梯度能够有效地产生电力.
- 这一突破推动了灵活的热电技术和可穿戴能源采集领域的发展.
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