開發高性能n型離子熱電材料具有重要意義。近日,新加坡國立大學Ouyang Jianyong報道了通過陽離子和陰離子的協同摻雜,離子凝膠從p-型轉變為n-型,并極大地提高了n-型離子塞貝克系數。
本文要點:
1) 在75%的相對濕度(RH)下,用三氟甲磺酸銀(AgOTf)摻雜可以使由聚偏二氟乙烯-共-六氟丙烯(PVDF-HFP)和1-丁基-3-甲基咪唑四氟硼酸鹽(BMIM:BF4)組成的離子凝膠的離子塞貝克系數從5.52變為?26.4 mV K?1。
2) 通過與抗溶劑法相結合,可以進一步提高TE性能,在91%RH下,ZTi值可達1.7。這種p型到n型的轉換和n型離子塞貝克系數的顯著提高可歸因于Ag+和OTf-的協同摻雜。Ag+可以與BMIM+形成絡合物,OTf?可以與BMIM+發生強庫侖相互作用。兩者都可以延緩BMIM+陽離子的遷移,從而增加BMIM+和BF4-的遷移率差異。
Qiujian Le et.al Giant Thermoelectric Performance of N-Type Ionogels by Synergistic Dopings of Cations and Anions Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302472
https://doi.org/10.1002/aenm.202302472