高性能热电碳纳米管膜的接口工程
Ying Zhou1, Qingshuo Wei2, Minfang Zhang1
1Nano Carbon Device Research Center, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), Tsukuba 3058565, Japan.
ACS applied materials & interfaces
|December 19, 2023
概括
研究人员通过修改接口来优化碳纳米管 (CNT) 膜,成功地降低了热导率,同时保持了先进的热电器件的电导率. 这一突破使得使用CNT的高性能热电发电成为可能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
背景情况:
- 碳纳米管 (CNT) 具有出色的电,热和机械性能,使其适合热电应用.
- 精确控制电气和热传输对于最大限度地提高基于CNT的热电设备的性能至关重要.
研究的目的:
- 研究单壁CNT薄膜的接口优化,以提高热电性能.
- 展示一种在CNT片中降低热导率,同时保持电导率的方法.
- 为了在p型和n型CNT膜中达到高的热电功率系数.
主要方法:
- 通过混合功能化的CNT进行接口工程.
- 制造单壁CNT薄膜. 在线技术.
- 电气和热传输特性的表征.
- 测量热电功率因子.
主要成果:
- 接口修改有效地抑制了CNT膜中的导热性.
- 在降低热导率的同时,保持了强大的电导率.
- 混合功能化的CNT允许定制结构和电子属性.
- 在室温下,p型的功率系数为507μW/mK2,n型的CNT的功率系数为171μW/mK2.
结论:
- 界面优化是开发高性能热电CNT膜的可行策略.
- 定制CNT薄膜接口显著影响热和电传输.
- 开发的方法有助于制造高效的p型和n型热电材料.
