延世大學Eunkyoung Kim探索了聚合物混合離子電子導電（MIEC）薄膜中電子載體的最佳貢獻，以使用聚（2-丙烯酰胺基-2-甲基-1-丙磺酸）（P）、鐵氰化鉀（F）和分散良好的石墨烯薄片（G）在低溫梯度（ΔT）下實現高熱電（TE）轉換。
本文要點：
1) 在這種復合（PFG）薄膜中，活性載流子被鑒定為CN-和電子。P中的磺酸基團有效地將石墨烯薄片分散到納米級電子通道中，而P和F為CN-的傳輸提供了離子通道。通過系統地改變G含量和濕度，作者開發了一系列具有寬電子（σe）和離子（σi）電導率范圍的MIEC。其中，含有3 wt%G的PFG薄膜（PFG3）在室溫和80%的相對濕度下，在5.3 K的ΔT下具有超過-40 mV K-1的塞貝克系數（S）。此外，即使在3000秒后，PFG3也表現出穩定的電壓輸出（Vout）。
2) 同一薄膜中硒和硫的同時增強表明了電子和離子載流子貢獻的優化平衡，這進一步得到了轉移數和電導率比（σe/σi）的證實。作者還發現PFG的功率密度（PD）取決于σe/σi，并強調了控制載流子貢獻的重要性。盡管PFG3具有MIEC性質，但它通過G通道有效地傳輸了電子載流子，Se與σe之間的關系與PFG的簡并電子模型相一致。將PFG3薄膜放大到TE模塊中，在ΔT為4.9K的情況下，能量密度為36.0 J m-2，PD為18.6 mW m-2。
Cheolhyun Cho et.al High thermoelectric conversion through an optimal contribution of electronic carriers in polymeric mixed ionic-electronic conducting films EES 2024
DOI: 10.1039/D4EE03185G
https://doi.org/10.1039/D4EE03185G
