金屬有機骨架 (MOF) 因其可調節的孔隙率和可改變的物理/化學特性而在熱電領域展現出巨大的應用前景。然而，MOF 在熱電領域的廣泛應用往往受到其低導電性和有限的熱穩定性的嚴重阻礙。
近日，南京理工大學Biao Xu，Yue Lou，吉林大學Xiyang Wang報道了成功在Bi0.4Sb1.6Te3基質內實現了MOF的均勻分散。
文章要點
1）這帶來了雙重好處：確保復合材料中MOF的微觀結構穩定性，并顯著增強了有機-無機界面電子轉移引起的Bi0.4Sb1.6Te3的電傳輸。同時，MOF的1×1納米調諧孔和復雜的層次結構在降低Bi0.4Sb1.6Te3的熱導率方面起著至關重要的作用。
2）最終，Bi0.4Sb1.6Te3/0.5wt%ZIF-8納米復合材料獲得了顯著的熱電性能，包括在348 K時峰值zT為1.65、在Th=300 K時顯著的最大冷卻ΔT為71.6K，以及在ΔT=238K時創紀錄的高熱電轉換效率6.7%。
本研究利用MOF獨特的結構特點，將其應用拓展到熱電領域的中溫范圍。
參考文獻
Wanjia Zhang, et al, Thermally stable inorganic Bi0.4Sb1.6Te3/metal-organic frameworks (MOFs) composites with 1-by-1 nm pore engineering towards mid-temperature thermoelectrics, Energy Environ. Sci., 2024
DOI: 10.1039/D4EE01652A
https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/ee/d4ee01652a
