对高性能柔性热电材料的形态相极限的调制
Jiasheng Liang1,2, Jin Liu1,2, Pengfei Qiu3,4,5
1State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, China.
Nature communications
|December 19, 2023
概括
灵活的热电材料将人体热量转化为可穿戴设备的电力. 研究人员在可调整的形态相边界附近的Ag2Se-Ag2S化合物中实现了高性能,超过了现有的柔性材料.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 能源转换 能源转换
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 灵活的热电 (TE) 技术通过Seebeck效应将身体热量转化为电力,为可穿戴设备提供可持续的电源.
- 柔性半导体已经出现了灵活的TE应用,但它们的性能指标,如功率因子和功率数字,落后于传统的TE材料.
研究的目的:
- 调查Ag2Se-Ag2S伪二元化合物在高性能灵活热电应用中的潜力.
- 识别和利用形态相边界 (MPB) 来增强这些柔性材料的热电性质.
主要方法:
- 在 Ag2Se-Ag2S 伪二元化合物中证明一种形态相边界 (MPB).
- 通过受控的材料热处理工艺调整MPB.
- 在室温 (300 K) 时,热电性质的表征,包括功率因子和功率图.
主要成果:
- 实现高性能柔性热电材料,功率系数为22μWcm-1K-2和功率系数为0.61在300K,在MPB附近实现.
- 与所有现有的柔性无机半导体和有机热电材料相比,其表现优越.
- 制造一个平面内灵活的热电装置,其正常化最大功率密度为0.26 Wm-1,明显超过灵活的有机装置.
结论:
- 在Ag2Se-Ag2S化合物中发现和调整MPB对于开发高性能柔性热电材料至关重要.
- 这些新型材料代表了灵活热电发电的重大进步,特别是在可穿戴应用中.
- 这项研究有望加速先进的灵活热电技术的开发和采用.
更多相关视频
08:00Chemical Synthesis of Porous Barium Titanate Thin Film and Thermal Stabilization of Ferroelectric Phase by Porosity-Induced Strain
Published on: March 27, 2018
11.1K
04:22Author Spotlight: Advancements in High-Performance Thermoelectric Thin Films Through Radio Frequency Magnetron Sputtering
Published on: May 17, 2024
2.8K