三维透无机半导体/碳纳米管混合体,用于坚固的热电纤维
Xiaona Yang1, Xiao Yang2, Xinyi Chen1
1Key Laboratory of Textile Science & Technology (Ministry of Education), College of Textiles, Donghua University, Shanghai, 201620, P. R. China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|September 30, 2025
概括
研究人员使用碳纳米管纤维 (CNTF) 中的比斯 Telluride 3D 网络开发了灵活的热电纤维 (TEF). 这种创新方法可显著提高热电性能和机械稳定性,用于先进的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 能源转换 能源转换
背景情况:
- 灵活的热电丝 (TEF) 通常由混合或涂层无机半导体与纤维纳米材料制成.
- 这种常规方法往往导致电导率差,热导率高,以及导致的纳米复合材料的机械灵活性降低.
研究的目的:
- 开发一种新的策略,用于制造具有增强的热电性能和机械稳定性的柔性热电丝.
- 在生产高性能TEF方面克服传统方法的局限性.
主要方法:
- 一个3D透网络是通过辐射注入甲化物纳米颗粒到高度多孔的氧化碳纳米管纤维 (HCNTFs) 使用浸泡涂层过程创建的.
- 用过氧化处理来制造多孔的HCNTF,从而促进纳米粒子透.
主要成果:
- 开发的混合TEF展示了一个3D半导体网络,可以抑制热传输,同时保持载体传输,从而导致低导热率 (1-2 W m-1 K-1).
- 与传统样本相比,功率系数翻了一番,导致热电图功率 (zT) 值显著提高 (p型高达0.34,n型高达0.14在303K).
- 混合TEF显示出出色的灵活性和稳定性,能够承受2000个曲周期而无需分层. 制造了一种灵活的TE织品,显示了远程消防报警系统的潜力.
结论:
- 三维透网络战略有效地提高了碳纳米管基混合材料的热电性能和机械强度.
- 这些先进的TEF为灵活的热电应用提供了有希望的解决方案,包括可穿戴电子设备和能量收集设备.
