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可应用于低温差发电的碲化锑铋/碳纳米管柔性膜
型:金属及合金
业:稀土行业
度:初创成果
方: 先进铜产业学院
地:江西/赣州
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成果摘要
1.技术介绍:可应用于低温差发电的碲化锑铋/碳纳米管柔性膜制备技术 2.团队介绍:先进铜产业学院尹艳红团队
成果介绍

【技术介绍】

热电材料可以将废热直接转化为电能,具有无噪声、无污染、使用 寿命长等特点。柔性热电器件可以有效收集表面曲率复杂热源的热能, 并将其转化为电能,为小型和微型电子器件提供可靠的电源。本工作采 用化学气相沉积法制备多壁碳纳米管气凝胶,并同步将 P 型碲化锑铋与 其复合形成柔性复合膜。随后通过改善界面结合力、调控载流子浓度等 改性策略,实现了将 BST 的高热电性能与碳纳米管(CNTs)膜的柔性相 结合,大幅提升了复合膜的热电性能。通过裁剪、粘贴等方式组装的柔 性热电器件模组在服饰、窗户等小型应用中显示出较高的温差发电性能。

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【技术指标】

氯化技术水平、先进性:

1)柔性热电复合膜的制备,通过共沉积、辊压及烧结等方式制备 了复合膜材料;设计了热电单元的连接方式以及电路,增加了器件的稳 定性,减小了器件的电阻;通过层层堆叠的方式成功制备了热电单元, 并组装成热电器件模组。

2)技术指标

热电器件的强度高(4 Mpa) 、导电性好(131 S cm-1) 、塞贝克系数高 (161 μV K-1 ),功率因子高(352.82 µW m-1 K-2 ),同时能够承受电流 的反复刺激而稳定存在,其弯曲循环 2 万次以上电阻变化在 3%以内,同 时还具有可拉伸、可折叠、可裁剪的优点。

【技术成熟度】

提供小样。

应用情况

将包含了 40 片热电单元的热电器件模组分别安装在窗户和服装上,在 18 K 和 30 K 温差下,输出电压分别达到 1.05 V 和 1.4 V,输出功率达 到了 41.48 μW 和 74 μW。本工作制备的柔性热电器件具有较大的应用潜 力,为未来柔性热电器件的应用提供了新思路和新方法。


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