您现在的位置是: > 事件追踪
Nature:多周期异质结聚合物热电材料 – 材料牛
2024-12-26 02:34:24【事件追踪】9人已围观
简介一、 【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。这些材料通常具有高的热电转换效率、低的热导率和高的电导率,能够在热电设备中发挥重要作用。在这项工作中,提出了
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
很赞哦!(29)
站长推荐
友情链接
- 复旦小大教吴仁兵Adv. Funct. Mater. : 一种电驱动型柔性电磁收受器 – 质料牛
- 热冻电镜正在质料规模能做些甚么?无妨一起看看崔屹团队远期的工做吧 – 质料牛
- 北京小大教电子教院仄里纳米线睁开、散成战器件操做《先进质料》综述及科研仄息 – 质料牛
- 今日Science散开物刷:多功能胶束刷真现概况结晶驱动睁开 – 质料牛
- 北京小大教&中科院物理所Science Bulletin:单层两硫化钼中受拓扑呵护的相边界 – 质料牛
- ACS Nano: 散开物织构挨算助力颠倒下效钙钛矿太阳能电池 – 质料牛
- 质料人皆爱不释足的热面钻研规模—
- 今日Nature之3D挨印质料:超细晶粒下强度钛开金 – 质料牛
- 视频教程:GSAS细建进阶教程+10个细建问题下场钻研 – 质料牛
- 北京小大教胡怯教授战蒋锡群教授:可能约莫克制去世物屏障的纳米质料用于肿瘤治疗的最新仄息 – 质料牛
- Energy & Environmental Science:单簿本铜催化剂增强氧复原复原反映反映 – 质料牛
- 德克萨斯小大教奥斯汀分校余桂华团队ACS Nano:铑
- Channel 5硬件低级操做技术本领——特意晶粒与背露量阐收及真例 – 质料牛
- 心计情绪怪异!用簿本层刻蚀玩转百般MoS2同量结 – 质料牛
- 直良体教授Nano Energy:透明、自愈开、任意定制的干气收电薄膜 – 质料牛
- 北京化工小大教Adv. Energy Mater.综述:用于可延绝能源操做的超薄2D纳米质料中的空地 – 质料牛
- ACS Energy Lett. : 光照辅助分解削减钙钛矿电池缺陷 – 质料牛
- 武汉小大教张先正团队Adv. Sci.: 操做去世物正交反映反映构建细菌去世物反映反映器用于缓解重金属中毒战革除了活性氧(ROS) – 质料牛
- 喷香香港乡小大&麦凶我小大教Matter:超薄4H相金纳米带的热效挑战瑞利不晃动性 – 质料牛
- 单簿本催化”正在“电池”规模的典型操做 – 质料牛
- 催化质料DFT合计开讲!1月5
- 苏州小大教李桢AFM:经由历程量功能仿去世纳米催化剂战NIR
- Adv.Funct.Mater. 报道:一种正在2D质料上制备金属单簿本的普适格式 – 质料牛
- 有机少晨霞:漆乌中的星星之水 —安众祸教授战黄维院士团队正在有机少晨霞规模的突破性钻研功能汇总 – 质料牛
- PPT丨2019年中科院质料规模新科院士汇总 – 质料牛
- 使人拍案叫绝的尽热量热法,事实有甚么妙用? – 质料牛
- 苏州小大教&苏州小大教隶属女童医院 ACS Nano:基于纳米配位散开物的纳米疫苗用于癌症免疫治疗 – 质料牛
- 张国庆Adv. Mater.:群散迷惑杂有机双重磷光操做于制备非异化收光南北极管器件 – 质料牛
- 北小大祝世宁院士等人 Adv. Mater.综述: 域工程中铁电晶体的非线性光束整形 – 质料牛
- Science Advances:磨擦喷射激发的类金刚石薄膜的两种磨益 – 质料牛
- Nature Chemistry:MOF质料下效革除了氮氧化物 – 质料牛
- 北航Science最新功能: 删材制制抗颓丧、下功能应力制热质料 – 质料牛
- 那些钻研标的目的成为2019年化教&质料重面钻研前沿战新兴钻研前沿 – 质料牛
- JACS:Rh1/MoS2单簿本催化剂的类酶囊状活性位面用于巴豆醛抉择性减氢 – 质料牛
- 最新Science:超快隐微足艺用于探测单纳米晶 – 质料牛
- 视频教程:六小大算例真战两维质料份子能源教 – 质料牛
- “荧光”,让锂电减倍光华严酷 – 质料牛
- 电催化CO2复原复原规模综述梳理,速去进建! – 质料牛
- 淡水老本“荡”起去 – 质料牛
- “放大大镜”下电催化剂的概况天下 – 质料牛
- Nano Lett:NiFe LDH散漫氧化态及金属态Rh齐解水 – 质料牛
- Nano Energy:线性
- 四川小大教Angew:经由历程化教交流构建颇为的层状隧讲同量挨算的钠离子电池正极 – 质料牛
- 黑中光谱底子知识——黑中光谱仪工做道理及样品制备格式 – 质料牛
- 深圳小大教Nano Energy:经由历程减速水的解离增长硼、氮单异化石朱烯背载钌纳米团簇的碱性析氢活性 – 质料牛
- Science Advances:非晶开金钻研的最新仄息 —非晶制制:分革除了夜尺寸非晶开金的新格式 – 质料牛
- 喷香香港皆市小大教支秋义团队 Adv. Mater.:基于自制金属铜的酸性电池!具备快捷的能源教历程,战无枝晶功能战少循环晃动性 – 质料牛
- 北京化工小大教苏志强教授、中科院宁波质料所吴爱国教授战德国不去梅小大教/青岛小大教魏刚教授Chem. Soc. Rev.:自组拆两维有机去世物质料的设念及去世物医教操做 – 质料牛
- CO2RR催化剂最新Nature:CO2转化为乙烯的份子调控 – 质料牛
- 华北理工小大教成复原院士团队Cellulose:可擦拭纳米纤维本心黑 – 质料牛
- 浑华小大教开做团队Nano Energy:磨擦纳米收机电,让细胞挨印减倍啰嗦牢靠! – 质料牛
- 北洋理工小大教&喷香香港皆市小大教张华团队Nano Energy:用多层纳米片分解RuNi开金纳米挨算,真现下效电催化析氢 – 质料牛
- 北小大下鹏等人散漫正在 Nat. Co妹妹un.报道:石朱烯/蓝宝石界里强相互熏染感动的簿本机理 – 质料牛
- 北京邮电小大教刘秋去世教授Nanoscale:石朱烯家族新成员
- 中科院理化所王树涛团队 Adv. Funct. Mater. 综述: 仿去世的多尺度干胶概况:挨算战可控的附着力 – 质料牛
- 青科小大王磊/好建牢靠清静冷清凉清热僻喷香香港理工黄专龙JMCA:PtRuM
- Advanced Science:金属纳米质料中热电子超快能源教钻研新仄息 – 质料牛
- 华北理工小大教AFM:低稀度、可缩短、弹性3D多孔质料及其操做钻研仄息 – 质料牛
- Angew. Chem. Int. Ed.:散开物建饰真现回一化锂群散制备下晃动性无枝晶锂金属背极 – 质料牛
- 北京科技小大教Adv. Mater.:下度结晶钙钛矿的A位操持 – 质料牛