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调节纤维素水凝胶中的热迁移通道以提高热功率

日期: 2024-09-13      点击数:


摘要:

离子热电材料越来越受到关注,为了获得巨大的离子热电功率,人们已经进行了许多尝试,这仍然是一个巨大的挑战。本文提出了“离子热迁移通道”的思想,通过调节纤维素水凝胶系统中的热迁移通道实现了高离子热功率。研究发现,通道大小以及通道-离子相互作用起主导作用。最初,优化纤维素/KCl 水凝胶中的通道大小,通过反离子冷凝效应扩大通道-Cl 相互作用,从而将热功率从 2.45 mV·K−1 提高到 8.13 mV·K−1。再以海藻酸钠为聚阴离子,进行多价离子交联,进一步增强通道-Cl相互作用,实现了 22.09 mV·K−1 的高热功率。此外,基于纤维素的离子热电水凝胶作为可穿戴柔性设备显示出能量收集和温度传感的可行基础。目前的工作不仅为热电调控提供了系统策略,而且为利用生物质资源制备可持续热电材料提供了适用的方法,在可持续性和绿色能源方面显示出巨大的潜力。


全文链接:Regulation of thermal migration channel in cellulose hydrogel to enhance thermopower