基于化聚合物混合材料与离子液体的垂直和平面拓的离子热电发电机

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:

• 离子热电 (TEs) 提供低成本,高灵活性和可调节的Seebeck系数,使其对能源应用具有吸引力.
• 基于聚合物的离子TE被探索为其可加工性和灵活设备集成的潜力.
• 离子液体 (ILs) 可以增强离子导电性并改变聚合物特性.

研究的目的:

• 开发使用Poly ((VDF-co-TrFE) 和一种离子液体的新型离子热电材料.
• 研究离子液体含量对材料性能和热电性能的影响.
• 评估这些材料在能源采集应用中的潜力.

主要方法:

• 混合聚乙烯化物-三乙烯 (Poly-VDF-co-TrFE)) 与不同度的1-乙基-3-甲基利米达 bis-三甲基硫) 胺 ([EMIM][TFSI]).
• 形态,物理化学,热,机械和电气性能的表征.
• 对热电反应的评估,包括Seebeck系数和功率密度.

主要成果:

• 离子液体作为核化剂,影响聚合物结晶.
• 机械性能和离子导电性取决于离子液体含量,在60重%[EMIM][TFSI]下达到0.008 S cm−1.
• 平面装置拓与10 wt%的IL含量产生了最大的电压范围 (1.2 mV K-1),最大功率密度为4.9 μW m-2.2.

结论:

• 复合材料 (Poly(VDF-co-TrFE) /[EMIM][TFSI]复合材料显示出有希望的离子热电特性.
• 材料特性和热电性能可以通过调整离子液体含量和设备设计来调整.
• 这些材料适合开发新一代灵活的热电能收集装置.