核心內(nèi)容1.綜述從纖維基熱電材料與器件的基本原理出發(fā),總結(jié)了近年來纖維基熱電材料與器件的最新研究進(jìn)展以及未來的應(yīng)用前景及探索,包括一維微納米纖維基熱電材料的先進(jìn)合成工藝、常用表征手段、熱電性能的改進(jìn),以及多維纖維基熱電器件的先進(jìn)設(shè)計理念、制造工藝、性能改進(jìn)的諸多途徑。2.綜述總結(jié)了纖維基熱電研究領(lǐng)域里的最新研究熱點(diǎn),包括碳基熱電纖維,無機(jī)復(fù)合熱電纖維,半導(dǎo)體熱電纖維,核殼結(jié)構(gòu)熱電纖維,氧化物熱電纖維,
核心內(nèi)容
1. 綜述從纖維基熱電材料與器件的基本原理出發(fā),總結(jié)了近年來纖維基熱電材料與器件的最新研究進(jìn)展以及未來的應(yīng)用前景及探索,包括一維微納米纖維基熱電材料的先進(jìn)合成工藝、常用表征手段、熱電性能的改進(jìn),以及多維纖維基熱電器件的先進(jìn)設(shè)計理念、制造工藝、性能改進(jìn)的諸多途徑。
2. 綜述總結(jié)了纖維基熱電研究領(lǐng)域里的最新研究熱點(diǎn),包括碳基熱電纖維,無機(jī)復(fù)合熱電纖維,半導(dǎo)體熱電纖維,核殼結(jié)構(gòu)熱電纖維,氧化物熱電纖維,包覆層與鍍層熱電纖維,含纖維熱電塊體材料與性能強(qiáng)化機(jī)制,纖維基熱電水泥混凝土,有機(jī)熱電纖維及基于有機(jī)熱電纖維的二維柔性薄膜,多維度有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電纖維材料,以及商用和生物纖維材料的熱電化設(shè)計等。
研究背景
熱電材料及器件能夠?qū)崿F(xiàn)熱能和電能之間的直接轉(zhuǎn)換,因此在回收廢熱節(jié)約能源以及中小規(guī)模制冷方面具有無可比擬的優(yōu)越性。柔性熱電材料與器件設(shè)計是熱電研究領(lǐng)域的重要課題,其在可穿戴電子設(shè)備供電以及個人熱管理等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。其中,纖維基熱電材料與器件由于具有較高的柔性和穩(wěn)定性,富含潛力的熱電性能,以及高性價比和多種用途等特點(diǎn),近年來逐漸獲得關(guān)注。
綜述簡介
南昆士蘭大學(xué)陳志剛教授課題組總結(jié)了近年來先進(jìn)纖維基熱電材料與器件的最新研究進(jìn)展,相關(guān)成果發(fā)表于頂級能源環(huán)境期刊Energy & Environmental Science (DOI: 10.1039/D0EE03520C)。這篇綜述旨在全面總結(jié)近年來纖維基熱電材料和器件的設(shè)計思路,合成工藝,表征手段,以及性能評價。針對每一種纖維基熱電材料,綜述都從其基本原理的簡要介紹開始闡述,并配以精心挑選的示例加以說明。最后,該綜述提出了目前針對于纖維基熱電材料與器件設(shè)計所存在的爭議,挑戰(zhàn)和前景。
要點(diǎn)1:纖維基熱電材料的分類
目前較為熱門的纖維基熱電材料可以按材料種類分為碳基熱電纖維,無機(jī)復(fù)合熱電纖維,半導(dǎo)體熱電纖維,核殼結(jié)構(gòu)熱電纖維,氧化物熱電纖維,包覆層與鍍層熱電纖維,含纖維熱電塊體材料與性能強(qiáng)化機(jī)制,纖維基熱電水泥混凝土,有機(jī)熱電纖維及基于有機(jī)熱電纖維的二維柔性薄膜,多維度有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電纖維材料,以及商用和生物纖維材料。
要點(diǎn)2:纖維基熱電材料的性能
要點(diǎn)3:無機(jī)熱電纖維的熱電傳輸機(jī)制
要點(diǎn)4:碳基熱電纖維
要點(diǎn)5:半導(dǎo)體及陶瓷熱電纖維
要點(diǎn)6:含纖維熱電塊體材料,性能強(qiáng)化機(jī)制,以及纖維基熱電水泥混凝土
要點(diǎn)7:一維有機(jī)熱電纖維
要點(diǎn)8:基于有機(jī)纖維的柔性熱電薄膜
要點(diǎn)9:一維有機(jī)/無機(jī)復(fù)合熱電纖維
要點(diǎn)10:基于有機(jī)/無機(jī)復(fù)合纖維的柔性熱電薄膜
要點(diǎn)11:商用和生物纖維材料的熱電化改造
小結(jié)與展望
時至今日,纖維基熱電材料與器件的研究取得了令人矚目的進(jìn)展,然而目前其存在的挑戰(zhàn)也比較嚴(yán)峻。其未來展望包括以下幾個方面:
1. 纖維基熱電材料與器件的熱電性能的進(jìn)一步提高;
2. 可穿戴纖維基熱電器件的個人熱管理;
3. 生物纖維基熱電材料與器件的進(jìn)一步研究;
4. 纖維基熱電材料與器件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計及大規(guī)模合成工藝的探究;
5. 纖維基熱電器件的實際應(yīng)用拓展。
轉(zhuǎn)載自微信公眾號:材料人