同濟大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院蔡克峰教授課題組在高性能柔性熱電材料研究方向取得了重要研究進(jìn)展，利用硒化銀（Ag2Se）膜與多孔尼龍膜良好結(jié)合，實現(xiàn)高熱電性能和良好的柔性，相關(guān)成果以“High performance n-type Ag2Se film on nylon membrane for flexible thermoelectric power generator”為題發(fā)表在2019年2月19日的《Nature Communications》上。論文第一作者為碩士生丁宇飛，蔡克峰教授、中科院上海硅酸鹽研究所陳立東研究員及南方科技大學(xué)何佳清教授為論文共同通訊作者，同濟大學(xué)是論文的第一單位。
柔性熱電材料能直接利用人體體溫和環(huán)境的溫差進(jìn)行發(fā)電，可為爆炸式增長的穿戴式電子設(shè)備提供電源，因而近來受到了越來越多的重視。蔡克峰教授課題組發(fā)展了一種獨特的研制柔性熱電材料的方法：采用濕化學(xué)法制備硒化銀納米線，然后真空抽濾沉積到柔性的尼龍濾膜上，再低溫?zé)釅韩@得了高性能的n型復(fù)合薄膜。硒化銀膜室溫的功率因子約為987 mW m-1 K-2（ZT值約為0.6），是至今報道的n型柔性熱電薄膜中最高值之一；以此復(fù)合膜設(shè)計的4個單臂組成的原型器件在30 K溫差下輸出功率460 nW (功率密度約為2.3 W m-2)。同時，因為硒化銀膜（由大長徑比的納米晶相互交織而成）與尼龍膜的協(xié)同作用，復(fù)合膜具有很好的柔性（繞直徑10 mm的圓棒彎曲100次后電導(dǎo)率仍然保持原先的92%）。該方法為制備柔性的高性能熱電薄膜提供了新的思路。
該工作獲得國家自然科學(xué)基金重點項目的資助。
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