Nature:多周期异质结聚合物热电材料 – 材料牛
一、多周电材 【科学背景】
高性能热电材料能够将热能转换为电能或者将电能转换为热能。期异这些材料通常具有高的质结热电转换效率、低的聚合热导率和高的电导率,能够在热电设备中发挥重要作用。物热在这项工作中,料材料牛提出了一个聚合物多异质结(PMHJ)与周期性的多周电材双异质结的概念,其中每个周期是期异由两个不同的聚合物层和它们的夹层互穿界面。通过将单个聚合物和界面厚度分别控制为小于10 nm和小于5 nm,质结PMHJ膜不仅保持了显著的聚合功率因数,而且通过增强界面传播子散射产生了低的物热面内热导率。这些最终在368 K时产生最大ZT为1.28。料材料牛该性能超过了1.0的多周电材值,并且在近室温区域优于市售热电材料。期异更重要的质结是,PMHJ结构与大面积溶液涂层技术兼容,使其成为低成本可穿戴式热电器件的选择。论文通讯作者为中国科学院化学研究所狄重安研究员和北京航空航天大学赵立东教授,共同第一作者为中国科学院化学研究所王东洋博士、丁嘉敏博士和马英乔博士,相关研究成果以“Multi-heterojunctioned plastics with high thermoelectric figure of merit”为题目发表在国际顶级期刊Nature上。
二、【科学贡献】
PMHJ结构由两种不同聚合物交替沉积组成,每个周期包含两种聚合物层和具有体相异质特征的界面层。当聚合物层厚度接近沿共轭骨架方向的“声子”平均自由程时,可以高效散射声子与类声子传播,显著降低晶格热导率。
图1 PMHJ结构的概念和TOF-SIMS图像。© 2024 Nature
图2 PMHJ薄膜的界面重构。© 2024 Nature
图3 PMHJ薄膜的热输运性质和热电性能。© 2024 Nature
图4 溶液涂覆的大面积PMHJ薄膜和柔性发电机。© 2024 Nature
三、【 创新点】
1.利用溶液法技术实现了PMHJ薄膜的大面积制备,TOF-SIMS表征也进一步证实了大面积薄膜的均匀性。大面积集成器件的归一化功率密度达到1.12 μW cm-2K-2。
- 氯化铁掺杂后的PMHJ薄膜展现出优异的电输运性质,368 K下的热电优值为1.28,达到商品化材料的室温区热电性能水平。
- PMHJ结构薄膜的热导率降低了36%~76%,表明了该结构在热输运调控方面的普适性。
四、【 科学启迪】
总之,研究表明了PMHJ设计在开发特殊的高ZT塑料在热电材料方面具有有效性。PMHJ结构还与可扩展的涂层技术兼容,为解锁超柔性塑料材料提供了一条途径,以实现最先进且具有成本效益的可穿戴热电器件。上述结果表明,PMHJ器件在室温区ZT值、热导率、弯曲半径、归一化功率密度、大面积制备能力和低加工温度等方面具有综合优势,展示了PMHJ材料在柔性供能器件方面的重要应用潜力。
原文详情:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07724-2
(责任编辑:)
- ACS Nano :新型直里两维质料
- 亿纬锂能与英飞凌签定开做备记实
- 河北财富小大教胡宁、赵丽滨战王子莹钻研团队Nano Energy: 多功能无线可脱着传感系统用于就寝吸吸停息综开征诊断吸吸旗帜旗号会集 – 质料牛
- 280 Earth公司希看捉拿碳并辅助数据中间降温
- 不雅见识丨化教反映反映有哪些奇葩的反映反映条件? – 质料牛
- G36C操做甚么子弹
- 芯讯通推出下性价比LTE Cat.4车规级模组A7805
- 多维科技推出下细度离轴编码器操做妄想
- 每一年夏历“三月三”,壮族同胞同样艰深会建制,甚么特色好食贺喜
- 三校散漫!黄佳琦/张强/程新兵Angew:同谋锂电牢靠新妄想! – 质料牛
- 游戏礼物站行动中,有机缘抽与项羽的哪款罕有皮肤
- 正在云缨的足艺动做设念中,其两足艺遁云的设念灵感源自的枪法叫甚么
- 同样艰深去讲,同样条件下煮进来的鸡蛋,剥壳越难题申明鸡蛋
- 蚂蚁庄园6月23日谜底是甚么
- 期刊主编讲:若何办妥中国科技期刊 – 质料牛
- 河北小大教陈珂教授团队ACS Nano:两维层状金属相Cu2Te垂直阵列的小大里积可控睁开及其电催化复原复原CO2制甲烷 – 质料牛
- 三菱机电SiC器件的去世少历程
- 正在游泳池游泳时,能戴隐形眼镜吗
- Nano Lett.:新型直里两维质料:具备强光相互熏染感动的新型核
- 2024安富利汽车去世态圈峰会即将去袭
- 微疑etc若何操持 齐国通用吗?微疑etc问题下场解问 views+
- 快足快闪特效若何做的快闪视频建制格式 views+
- 杜克小大教缓伯钧课题组ACS Energy Letters: 可睹黑中超宽带透明电极辅助真现对于修筑物的热操持,冬热夏凉 – 质料牛 views+
- 花呗分期专享额若何消除了 花呗分期专享额消除了攻略 views+
- 网上抢黑包要征税是若何回事 是真的吗?网上抢黑包征税尺度 views+
- 淘宝若何用AI智能识别剩余 淘宝ai智能识别剩余功能的格式 views+
- 冯新明最新Nature:杂有机质料中的强相闭性 – 质料牛 views+
- 那末菜您咋不往玩斗田主呢甚么意思 缘故及梗介绍 views+
- 亚马逊将尾批太空互联网卫星收射时候推延至第四季度 views+
- 抖音仄去世要走多远的道路才气走到起面是甚么歌 《光线光线光阴》女声版歌直介绍 views+