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我院蔡克峰教授课题组在柔性热电方向取得重要进展

发布日期:2019-02-20  来源:   点击量:

近日,我院蔡克峰教授课题在高性能柔性热电材料研究方向取得了重要研究进展,利用硒化银(Ag2Se)膜与多孔尼龙膜良好结合,实现高热电性能和良好的柔性,相关成果以“High performance n-type Ag2Se film on nylon membrane for flexible thermoelectric power generator”为题发表在2019年2月19日的《Nature Communications》上。论文第一作者为硕士生丁宇飞,蔡克峰教授、中科院上海硅酸盐研究所陈立东研究员及南方科技大学何佳清教授为论文共同通讯作者,同济大学是论文的第一单位。

柔性热电材料能直接利用人体体温和环境的温差进行发电,可为爆炸式增长的穿戴式电子设备提供电源,因而近来受到了越来越多的重视。蔡克峰教授课题组发展了一种独特的研制柔性热电材料的方法:采用湿化学法制备硒化银纳米线,然后真空抽滤沉积到柔性的尼龙滤膜上,再低温热压获得了高性能的n型复合薄膜。硒化银膜室温的功率因子约为987mW m-1K-2(ZT值约为0.6),是至今报道的n型柔性热电薄膜中最高值之一;以此复合膜设计的4个单臂组成的原型器件在30 K温差下输出功率460 nW (功率密度约为2.3 W m-2)。同时,因为硒化银膜(由大长径比的纳米晶相互交织而成)与尼龙膜的协同作用,复合膜具有很好的柔性(绕直径10 mm的圆棒弯曲100次后电导率仍然保持原先的92%)。该方法为制备柔性的高性能热电薄膜提供了新的思路。

该工作获得国家自然科学基金重点项目的资助,论文链接:https://doi.org/10.1038/s41467-019-08835-5

高性能硒化银/尼龙柔性复合热电膜的制备及性能

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