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能用体温给手表发电,我国研发出新型柔性发电薄膜材料

2025-06-09 20:27:17来源: IT之家

IT之家 6 月 9 日消息,据中国科学院电工研究所消息,该所古宏伟研究团队联合澳大利亚昆士兰科技大学的研究人员,在智能可穿戴电子设备的柔性发电器件研究方面获重要进展,基于 Ag₂Se 的柔性热电膜材料室温热电优值(ZT 值)和可穿戴发电器件的归一化功率密度为所有已报道同类材料的最高值。智能可穿戴电子设备发展迅猛,化学电池作为传统的供能方式需要定期更换和维护,限制了其规模化应用。热电技术可直接将热能转换成电能,并具有无机械转动部件、安全、环保等优点,为解决智能可穿戴电子设备的用电问题提供了优选方案。但目前柔性热电膜材料热电性能普遍较低,且发电器件多采用平面结构,限制了器件集成度和冷热端温差,导致器件输出功率低,难以驱动电子设备正常运转。研究团队采用化学溶液法,结合抽滤和快速热压等技术,在尼龙衬底上创新性制备出一种高性能柔性 Ag2Se/rGO 复合热电膜材料。Ag2Se 纳米线作为主要成分,具有强的(013)取向,该晶向有利于电子传输;多孔结构的尼龙衬底不仅可以增强与 Ag2Se 之间的结合力,还赋予了复合膜材料良好的柔韧性。网状结构的 rGO 提供了快速导电通道,与 Ag2Se 之间的界面可以通过能量过滤效应过滤低能载流子,使得材料电导率和 Seebeck 系数显著提高;这些界面还可以散射声子,降低晶格热导率。综合上述措施,团队成功解耦部分热-电参数,大幅度提高了 Ag2Se 材料的热电性能,研制出 ZT 值高达 1.28 的柔性 Ag2Se/rGO 复合热

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