Νέα

Ξεπερνώντας τους γνωστικούς περιορισμούς, Κινέζοι επιστήμονες έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στον τομέα των οργανικών θερμοηλεκτρικών υλικών υψηλής απόδοσης

2024-07-26

한어Русский языкEnglishFrançaisIndonesianSanskrit日本語DeutschPortuguêsΕλληνικάespañolItalianoSuomalainenLatina

Το IT House ανέφερε στις 26 Ιουλίου ότι το Ινστιτούτο Χημείας της Κινεζικής Ακαδημίας Επιστημών εξέδωσε δελτίο τύπου στις 24 Ιουλίου, ανακοινώνοντας ότι οι Κινέζοι επιστήμονες έχουν σημειώσει σημαντική πρόοδο στην έρευνα οργανικών θερμοηλεκτρικών υλικών υψηλής απόδοσης διαδικτυακά στο περιοδικό «Φύση».

Ιστορικό του έργου

Στη δεκαετία του 1970, η επιστημονική ανακάλυψη του ντοπαρισμένου πολυακετυλενίου ανέτρεψε την παραδοσιακή αντίληψη ότι «τα πλαστικά δεν μπορούν να μεταφέρουν ηλεκτρισμό», πυροδότησε μια έκρηξη έρευνας στα οπτοηλεκτρονικά μοριακά υλικά, γέννησε τη βιομηχανία ηλεκτρονικών οργανικών διόδων εκπομπής φωτός και γέννησε τα οργανικά φωτοβολταϊκά και οργανικά τρανζίστορ φαινομένου πεδίου και άλλες πρωτοποριακές κατευθύνσεις έρευνας, και οδήγησαν επίσης στην έναρξη του τομέα της οργανικής θερμοηλεκτρικής ενέργειας.

Μεταξύ αυτών, η έρευνα για τον θερμοηλεκτρισμό σε πολυμερή συστήματα μπορεί όχι μόνο να εμβαθύνει ή ακόμη και να αλλάξει την κατανόηση των ανθρώπων για τον μηχανισμό θερμοηλεκτρικής μετατροπής συστημάτων μαλακών υλικών, αλλά αναμένεται επίσης να καλύψει την επείγουσα ζήτηση για προσαρτώμενη ενέργεια στο Διαδίκτυο των πραγμάτων και στα φορητά ηλεκτρονικά είδη. έχει μεγάλη επιστημονική σημασία.

Ωστόσο, σε σύγκριση με τα υπάρχοντα συστήματα θερμοηλεκτρικών υλικών,Τα πολυμερή θερμοηλεκτρικά υλικά αντιμετωπίζουν εδώ και καιρό τη συμφόρηση της χαμηλής θερμοηλεκτρικής αξίας (ZT)., ανίκανος να ανταποκριθεί στις βασικές απαιτήσεις δεικτών της παραγωγής θερμοηλεκτρικής ενέργειας και των εφαρμογών ψύξης στερεάς κατάστασης, περιορίζοντας άμεσα την ταχεία ανάπτυξη του πεδίου.

Περιγραφή Έργου

Η ερευνητική ομάδα Zhu Daoben/Di Chongan του Ινστιτούτου Χημείας, Κινεζική Ακαδημία Επιστημών, συνεργάστηκε με την ερευνητική ομάδα του Zhang Deqing, την ερευνητική ομάδα του Zhao Lidong του Πανεπιστημίου Beihang και έξι άλλες ερευνητικές ομάδες στο εσωτερικό και στο εξωτερικό για να προτείνει και να κατασκευάσει ένα πολυμερές πολυμερές -θερμοηλεκτρικό υλικό ετεροσύνδεσης περιόδου (PMHJ).

Αυτός ο τύπος μοριακού συγκροτήματος έχει μια περιοδικά διατεταγμένη νανοδομή, στην οποία το πάχος και των δύο πολυμερών είναι μικρότερο από 10 νανόμετρα, η γειτονική διεπαφή είναι περίπου 2 μοριακά στρώματα και έχει ετερογενή χαρακτηριστικά.

Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε δύο πολυμερή, PDPSe-12 και PBTTT, σε συνδυασμό με μεθόδους μοριακής διασύνδεσης για να κατασκευάσει φιλμ PMHJ με διαφορετικά δομικά χαρακτηριστικά, αποκαλύπτοντας το φαινόμενο μεγέθους και το φαινόμενο διάχυτης ανάκλασης της διεπαφής της θερμικής αγωγιμότητας.


Ιδέες σχεδίασης της δομής PMHJ και των αποτελεσμάτων χαρακτηρισμού δευτερογενών ιόντων φασματομετρίας μάζας χρόνου πτήσης

Η μελέτη διαπίστωσε ότι όταν το πάχος κάθε πολυμερούς πλησιάζει τη μέση ελεύθερη διαδρομή "φωνονίου" του συζευγμένου σκελετού, η σκέδαση της διεπαφής ενισχύεται σημαντικά και η θερμική αγωγιμότητα του πλέγματος του φιλμ μειώνεται περισσότερο από 70%, φτάνοντας τα 0,1 W m- 1 Κ-1 .


Λεπτές μεμβράνες PMHJ μεγάλης επιφάνειας με επίστρωση διαλύματος και ευέλικτη παραγωγή ενέργειας


Ανακατασκευασμένη διεπαφή ταινιών PMHJ

Επιπλέον, το ντοπαρισμένο φιλμ PMHJ (6,4,4) παρουσιάζει εξαιρετικές ιδιότητες ηλεκτρικής μεταφοράς, με συντελεστή ισχύος τόσο υψηλό όσο 628 μW m-1 K-2 και θερμοηλεκτρικό αριθμό αξίας 1,28 στους 368 K, που φτάνει το επίπεδο εμπορικών υλικών Το επίπεδο της θερμοηλεκτρικής απόδοσης στην περιοχή θερμοκρασίας δωματίου οδήγησε τα θερμοηλεκτρικά υλικά με βάση το πλαστικό στην εποχή ZT>1.0.

Σημασία έργου

Η παραπάνω έρευνα σπάει τους γνωστικούς περιορισμούς των υπαρχόντων πολυμερών θερμοηλεκτρικών υλικών υψηλής απόδοσης που δεν βασίζονται στη ρύθμιση της μεταφοράς θερμότητας.Παρέχει ένα νέο μονοπάτι για τη βιώσιμη ανάπτυξη θερμοηλεκτρικών υλικών με βάση το πλαστικό.

Το IT Home επισυνάπτει διεύθυνση αναφοράς