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科研进展

welcome皇冠新版联合化学所在有机热电材料研究方面取得重要进展

发布时间:2022-08-02 作者:杨啸,郑兴华 来源:储能研发中心

  近日,中科院皇冠hg8868新版储能研发中心和中科院化学welcome皇冠新版有机固体重点实验室合作在提升材料热电性能方面取得重要进展,为一系列二维热电材料性能的提升提供了一种研究思路。 

  有机热电材料具有导热系数低、分子多样性、无毒、易加工等优点,被认为是可穿戴传感器和便携式冰箱的理想材料。同时,二维过渡金属硫化物材料(TMDs)由于其良好的载流子迁移率、态密度和可调带隙而引起了广泛关注。尽管 TMDs 材料的电导率非常高,但由于其高热导率,不适合热电应用。 

  本研究通过有机共价修饰,将有机化合物的侧链引入TaS2材料的基面降低TaS2的热导率,从而获得较高的热电优值系数(ZT)。这避免了以往报道共价修饰依赖于边界和缺陷的问题,并且通过该策略获得的有机/无机杂化结构具有较高的稳定性。为了获得薄膜样品的面向热导率,皇冠hg8868新版储能研发中心利用自主研发的基于谐波探测的多维跨尺度材料热电性能分析系统,采用悬空电极消除衬底导热热损影响、高真空消除空气对流热损影响、交流微弱信号探测消除环境杂波干扰及辐射热损影响,精确表征了不同温度下修饰前后TaS2薄膜的面向热导率。相关工作以Organic covalent modification to improve thermoelectric properties of TaS2为题在Nature Communications (IF=17.694)上发表。皇冠hg8868新版储能研发中心杨啸为论文共通一作,郑兴华为共同通讯作者。 

  上述工作受到国家重点研发计划(2017YF0204700)、国家自然基金(22175184,22105207,51976215)及中科院仪器研制项目(YJKYYQ20200017 & YZ201615)的资助。     

  原文链接:https://rdcu.be/cSB2p 

1  TaS2修饰前后XRDa)和SEM图片(bc 

2  TaS2薄膜面向热导测量 

a)测量系统原理;b)悬空样品;c 修饰前后热导率;d修饰前后ZT 

 


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