静电纺丝制备Te纳米线/PEDOT:PSS热电薄膜及性能研究

作者：孙晓萌; 孙婷婷; 吴鑫; 邱小小; 王连军^*; 江莞

来源：中国材料进展, 2021, 40(07): 518-524.

• PEDOT:PSS
• Te纳米线
• 热电薄膜
• 静电纺丝
• 可穿戴

近年来,用于健康、环境监测的可穿戴传感器和电子设备发展迅速,由此对可持续能源收集与供应技术提出了新的要求。有机柔性热电材料和装置能够将热量直接转换成电能,且凭借其固有的柔韧性、低毒性和简单易得等优点,受到越来越多的关注。静电纺丝技术是制备纳米纤维膜的常用方法,具有简单、通用、易于控制等优点,在柔性电子器件领域具有广阔的应用前景。本研究采用静电纺丝结合原位合成的方法制备了碲(Te)纳米线/PEDOT∶PSS热电纳米纤维薄膜,当碲源浓度为5%时(质量分数),Te纳米线长度最长,纤维薄膜的热电性能最佳。其电导率为1.62 S·cm-1,塞贝克系数为22.43μV·K-1,热导率仅为～0.08 W·m-1·K-1,热电优值(ZT值)达0.112×10-3。基于此纤维薄膜成功制备了柔性热电器件,当薄膜条数为4时,在温差ΔT=45 K时,其输出电压为3.54 mV。

• 单位
  东华大学; 纤维材料改性国家重点实验室