聚合物熱電材料作為一種新型能源材料,與無機(jī)熱電材料相比,具有質(zhì)輕、低成本、高柔性、高電導(dǎo)等優(yōu)點,在熱電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。聚3,4-乙烯二氧噻吩（PEDOT）作為目前性能最為優(yōu)異的聚合物熱電材料,受到了人們的廣泛關(guān)注。相比于商用的PEDOT:聚苯乙烯磺酸（PEDOT:PSS）,小分子摻雜的PEDOT（S-PEDOT）具有空間位阻小、結(jié)構(gòu)規(guī)整度高等特性,因此其具有更高的載流子遷移率、電導(dǎo)率和塞貝克系數(shù),因而更適合作為熱電材料的基材。然而,由于反應(yīng)可控性差、依賴抑制劑、膜厚低、電導(dǎo)率隨膜厚升高而降低等因素,S-PEDOT難以投入實際應(yīng)用。此外,有機(jī)-無機(jī)復(fù)合是提升聚合物材料熱電性能的主要途徑,但是PEDOT基復(fù)合材料通常存在顆粒沉降、氧化、團(tuán)聚以及分布不均等問題,使得復(fù)合效果受限。針對以上問題,本論文的工作從S-PEDOT的自抑制合成作為開端,首先創(chuàng)新性地解決了高性能高膜厚S-PEDOT的便捷合成問題;然后從研究陰離子的作用機(jī)制出發(fā),系統(tǒng)研究了摻雜離子堿性和空間位阻等因素對S-PEDOT聚合速率及鏈段結(jié)構(gòu)的影響,總結(jié)了優(yōu)選S-PEDOT摻雜離子和氧化劑的若干標(biāo)準(zhǔn);最后通過自抑制法對新型... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海硅酸鹽研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：148 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

（a）賽貝克效應(yīng)與（b）帕爾貼效應(yīng)原理示意圖

圖 2.1b 所示。在 dt 時間內(nèi)的吸放熱量 dQ 與電流大小 I 成正比，比數(shù) π，其單位為 W/A：dQIdt 姆遜效應(yīng)[3]是存在于單一均勻?qū)w中的熱電轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，指的是在一通過電流 I，并沿電流方向設(shè)置溫度梯度 dT/dx，則導(dǎo)體中發(fā)生吸率為 dQ/dT，吸熱速率與溫差和電流乘積的比值即為湯姆遜系數(shù) 貝克系數(shù)相同，為 V/K：dQ dTIdt dx 論是利用塞貝克效應(yīng)發(fā)電還是帕爾貼效應(yīng)制冷，在實際應(yīng)用中，П器件的最常見的基本單元，為了提高發(fā)電和制冷量，一個器件通常單元串聯(lián)而成，例如圖 2.2 所示的半導(dǎo)體制冷片。

c L 率與電導(dǎo)率呈正比，可根據(jù) Wiedemann-Franz 定律c0 L T洛倫茲常數(shù)。固體的晶格熱導(dǎo)率為：κL=13Cvlvs單位體積的晶格比熱，l 為聲子平均自由程，vs為構(gòu)成判斷，一個高性能的熱電材料須同時具有較大具有較低的熱導(dǎo)率。但是這三個參數(shù)是相互制約、相常情況下，載流子濃度越大，材料的電導(dǎo)率和熱導(dǎo)過來會降低。因此通過調(diào)節(jié)載流子濃度到一個適中的功率因子最大化，而此時對應(yīng)的載流子的濃度一般于重?fù)诫s的半導(dǎo)體，因此，絕大多數(shù)的熱電材料均為

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]銀摻雜PEDOT:PSS/碳納米管超輕導(dǎo)電氣凝膠熱電材料(英文)[J]. 孫希靜,魏燕紅,李娟娟,趙敬紅,趙麗娟,李權(quán).  Science China Materials. 2017(02)



本文編號：2901426