《碲化鉍有機插層超晶格材料的製備與熱電性能》是依託清華大學，由宗鵬安擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：碲化鉍有機插層超晶格材料的製備與熱電性能
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：宗鵬安
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
柔性熱電器件具有抗彎折、耐用性強等優點，可用於穿戴設備，套用前景廣闊。碲化鉍是目前室溫性能最佳的熱電材料，但其柔性較差，在薄膜器件的套用上受到限制。對層狀熱電材料進行有機插層被證明是一種可以提高柔性並最佳化熱電性能的手段。基於此，本項目擬建立一種碲化鉍基有機插層超晶格材料的製備方法，系統研究插層分子種類、分子量、極性、超晶格界面等對碲化鉍插層材料的結構與熱電性能的作用機制，實現對所得超晶格複合材料微結構與熱電性能的有效調控。
結題摘要
由於具有機械柔性且成分和性能寬範圍可調，無機有機雜化熱電材料成為目前的研究熱點之一。本研究提出了一種製備Bi2Se3Hexylamonium0.11DMSO0.06無機有機超晶格材料的新方法。該方法由鋰插層、離子交換及有機分子交換反應組成。實驗結果表明，插入硒化鉍層間的有機分子擴大了硒化鉍的層間距，並形成了三層結構。其中，正己胺陽離子與帶負電的硒化鉍層形成了離子鍵合。由於層間作用的弱化及聲子限制效應，雜化超晶格結構中，硒化鉍層的晶格振動模式得到了軟化。雜化材料Bi2Se3Hexylamonium0.11DMSO0.06的室溫功率因子達到950 µW/m·K2 ，是功率因子最好的n型柔性材料之一。由於晶格熱導率的有效抑制，ZT值得到較大提升。本研究提供了一種製備無機有機插層超晶格材料的新手段，有望成為製備高熱電性能柔性材料的有效方法。
