延伸式热电发电机的增强电导性和机械性能,由杂半导体聚合物/弹性体混合物形成
Yun Chang1, Yi-Hsuan Huang1, Po-Shen Lin1
1Department of Materials Science and Engineering, National Taiwan University, Taipei 10617, Taiwan.
ACS applied materials & interfaces
|January 16, 2024
概括
研究人员使用聚合物混合物开发了可拉伸的热电材料. 这些材料在应力下保持电导性,为可穿戴电子产品和能源采集应用提供了潜力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 收集能源 收集能源
背景情况:
- 灵活和可拉伸的热电 (TE) 材料对于可穿戴电子产品至关重要.
- 现有的 TE 材料面临着压力下电导率降低的挑战.
- 提高TE材料的电荷移动性是克服这些局限性的关键.
研究的目的:
- 开发一种用于制造可拉伸热电材料的新方法.
- 优化聚合物混合物组成,以提高伸展性和性能.
- 为了研究可拉伸TE聚合物混合物的结构性质关系.
主要方法:
- 使用合半导体聚合物混合物 (P3HT或PDVT-10与SEBS) 制造可拉伸的TE材料.
- 混合组合的优化,以创建一个连续的SEBS网络,以提高可伸缩性.
- 微结构聚合物的表征,兴奋剂效率和在拉力应变下的电导率.
主要成果:
- 优化的聚合物薄膜表现出有序的微结构聚合物和增强的兴奋剂效率.
- 由于较低的激活能量和更高的电荷载体度,在高拉力应变下提高了电导率.
- 在 ΔT 22.4 K 的情况下,达到 1.39 nW 的最大输出功率.
结论:
- 开发的聚合物混合方法为可伸缩的TE材料提供了可行的途径.
- 这些发现为设计可伸缩的p-n连接热电发电机提供了指导方针.
- 这些材料对可穿戴电子产品和能源采集的应用充满希望.


