高性能W-化Bi0.5Sb1.5Te3灵活的热电膜和发电机
Zerui Liu1,2, Yulin Zhang2, Feng-Ning Xue2
1State Key Laboratory of Chemical Resource Engineering, Laboratory of Biomedical Materials and Key Lab of Biomedical Materials of Natural Macromolecules (Ministry of Education), Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China.
ACS applied materials & interfaces
|May 8, 2024
概括
为可穿戴热电发电机 (TEG) 开发了柔性胺胺 telluride (W-BST) 薄膜. 注增强了热电特性和机械耐用性,使TEG能够使用体温为设备提供动力.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 能源科学 能源科学
背景情况:
- 基于-- telluride (Bi-Sb-Te) 的材料提供了优良的热电性能,但由于脆弱性,缺乏可穿戴应用的灵活性.
- 开发灵活的热电发电机 (TEG) 对于将能源采集集成可穿戴设备至关重要.
研究的目的:
- 通过结合 (W) 兴奋剂,创建基于Bi-Sb-Te的柔性热电薄膜.
- 为了提高可穿戴TEG的Bi-Sb-Te薄膜的热电性能和机械耐用性.
主要方法:
- 磁铁子喷雾被用于在聚胺基板上沉积W-doped p型Bi0.5Sb1.5Te3 (W-BST) 薄膜.
- 使用第一原则计算来研究电子结构和兴奋剂效应.
- 使用W-BST膜制造TEG模块并测试其发电能力.
主要成果:
- 用W添加的BST薄膜具有出色的灵活性和机械耐用性.
- 兴奋剂显著增加了载体度,Seebeck系数和电导率,使功率因子增加了2.25倍.
- 一个TEG模块达到6.91mWcm-2的最大输出功率密度,并为便携式钟和LED供电.
结论:
- 化有效地提高了Bi-Sb-Te薄膜的热电性能和机械性能.
- 开发的柔性W-BST薄膜适用于高性能可穿戴TEG.
- 这项工作证明了制造柔性无机热电器件的可行策略.
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