在合聚合物中脊柱不对称性修改使得记录n型有机热电学
Lei Shi1,2, Hangyang Li1,2, Yazhuo Kuang1,2
1State Key Laboratory of Polymer Science and Technology, Changchun Institute of Applied Chemistry, Chinese Academy of Sciences, Changchun, 130022, P.R. China.
研究人员开发了新的n型有机热电聚合物Pg5DPP-BBTz和Pg5DPP-TBZ,为先进的热电应用显著提高了电导率和功率系数.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 有机电子 有机电子
- 热电学是一种热电学.
背景情况:
- 高性能n型有机热电器 (OTEs) 由于电导率和功率因数 (PF) 的限制,落后于p型.
- 两性联聚合物提供了改善电荷传输的潜力,但需要结构优化.
研究的目的:
- 设计具有增强电荷传输特性的新型n型两性联聚合物.
- 为了研究微妙的骨干修改对热电性能的影响.
主要方法:
- 合成两种n型两性联聚合物,Pg5DPP-BBTz和Pg5DPP-TBZ,基于糖化硫-二基多罗罗单元.
- 通过将一个硫原子替换成一个原子来创建Pg5DPP-TBZ中不对称的脊柱修改.
- 用N-DMBI进行连续注,以评估电导率和功率因子.
主要成果:
- 与Pg5DPP-BBTz相比,不对称的Pg5DPP-TBZ表现出增强的π-π堆叠,有利的状态密度和扩展的电荷移位.
- 使用Pg5DPP-TBZ的剂实现了145.6 ± 1.5 S cm−1的电导率和385 ± 16 μW m−1 K−2.2.的功率系数的记录.
- 由于高电荷流动性,大移位,减轻载体-载体排斥和低导热率 (0.37 W m-1 K-1),实现了0.30 ± 0.02的热电功率 (ZT).
结论:
- 两性聚合物中微妙的脊柱修改是推进n型有机热电材料的高度有效策略.
- 开发的Pg5DPP-TBZ表现出与顶级p型有机热电器具有竞争力的性能.
- 这项工作为高性能n型有机热电装置铺平了道路.
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