《有機-無機複合氣凝膠熱電材料的製備與性能研究》是依託四川師範大學，由趙麗娟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：有機-無機複合氣凝膠熱電材料的製備與性能研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙麗娟
- 依託單位：四川師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
熱電材料是綠色能源材料的一個重要發展方向。有機-無機複合材料可以綜合利用無機材料的高電導率和Seebeck係數及有機材料的低熱導率，且質輕、價廉、易於加工，作為熱電材料具有獨特的優勢。然而，傳統的有機-無機複合熱電材料往往不能獨立地調控電導率（σ）、Seebeck係數（S）和熱導率（k），難以提高複合材料的熱電性能。為解決這個問題，本研究擬製備酚醛/低維碳納米粒子複合氣凝膠及其碳化複合氣凝膠；利用低維碳納米粒子在複合氣凝膠的網路結構中形成逾滲通路，提高電導率；利用複合氣凝膠極低的密度、納米多孔結構和多重界面選擇性地散射聲子，降低熱導率；利用複合氣凝膠的多重界面過濾低能電子，提高Seebeck係數；實現S、σ和k的獨立調控，建立複合氣凝膠微觀結構與熱電性能的關係，為新型有機-無機複合氣凝膠熱電材料的研製奠定一定的理論基礎和技術支持。
結題摘要
環境問題的日益惡化使人類對綠色能源的需求越來越迫切。熱電材料可以直接實現熱能與電能之間的轉換，具有非常大的套用價值，因而被研究者們大量研究。熱電材料轉換效率的品質因數由無量綱的熱電優值ZT表示，ZT值越大，熱電材料的性能越好。除了絕對溫度T，ZT值取決於三個相關參數：熱導率κ，Seebeck係數α，電導率σ。一個能量轉換率高的的熱電材料，或者說一個有意義的熱電材料的設計思路，必須是對熱導率，電導率和Seebeck係數協同調控來完成。為解決這個問題，本研究製備了四種低維碳納米粒子複合氣凝膠及其碳化複合氣凝膠；利用低維碳納米粒子在複合氣凝膠的網路結構中形成逾滲通路，提高電導率；利用複合氣凝膠極低的密度、納米多孔結構和多重界面選擇性地散射聲子，降低熱導率；利用複合氣凝膠的多重界面過濾低能電子，提高Seebeck係數；實現S、σ和k的獨立調控，建立複合氣凝膠微觀結構與熱電性能的關係，為新型有機-無機複合氣凝膠熱電材料的研製奠定一定的理論基礎和技術支持。本項目發表SCI論文6篇，待發表英文論文2篇，EI論文1篇，核心期刊2篇，畢業研究生3名.
