在极化全有机极性聚诺基基基/聚甲基基基可拉伸电极中使用的火电
Thulasinath Raman Venkatesan1, Francis Owusu1,2, Frank A Nüesch1,3
1Laboratory for Functional Polymers, EMPA Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology Überlandstrasse 129 8600 Dübendorf Switzerland Thulasinath.ramanvenkatesan@empa.ch.
Journal of materials chemistry. C
|June 17, 2024
概括
这项研究揭示了有机电极中的火电,由填充剂-矩阵接口上的Maxwell-Wagner接口极化驱动. 这种行为对于无形材料来说是不寻常的,为新的火电应用提供了潜力.
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
- 固态物理 固态物理
背景情况:
- 热电是某些材料在温度变化时产生电荷的能力.
- 全有机电极正在被探索,作为传统无机火电材料的替代品.
- 了解复合电极中的极化机制对于优化其性能至关重要.
研究的目的:
- 为了研究一种全有机复合材料新型电子电的热电特性.
- 为了阐明导致这种材料中的火电的潜在极化机制.
- 为了将火电性能与应用的抛光场和材料结构相关联.
主要方法:
- 准静态周期性温度变化测量以确定火电系数 (p).
- 介电放松光谱 (DRS) 用于分析介电行为.
- 热刺激脱极化电流 (TSDC) 技术用于研究电荷动态.
主要成果:
- 观察到火电系数与应用的抛光场的非线性依赖,这对于无形材料来说是不典型的.
- 马克斯韦-瓦格纳接口 (MWI) 在填充剂-矩阵接口的极化被确定为火电的主要贡献者.
- 该研究观察到MWI TSDC肩部的和和在更高电场的自发偏振,与火电系数的平原相关.
结论:
- 有机复合物电子中的火电在很大程度上受到MWI极化和填充颗粒内的二极松的影响.
- 在30Vμm-1.1的抛光场下,达到0.54μC m-2 K-1的最大火电系数.
- 这项研究突出了有机复合电极在热电应用中的潜力,具有量身定制的极化机制.
