高分子热电材料研究进展.pdf

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1、塑料工业第42卷第8期·12·CHINAPLASTICSINDUSTRY2014年8月高分子热电材料研究进展术赵敬红，胡楠，赵丽娟，李权(四JlllJi~范大学化学与材料科学学院，四川成都610066)摘要：由于无机热电材料的资源有限、价格昂贵、加工复杂，价廉易加工的有机热电材料已经引起众多研究者的关注。综述了近几年国内外高分子热电材料领域通过综合利用无机材料的高电导率、高Seebeck系数和有机材料的低热导率制备热电值较高的热电材料的进展。但是高分子热电材料的热电性能相比无机材料还有差距，如何

2、独立、高效地调控Seebeck系数、电导率和热导率，使高分子材料的热电性能提高到和无机热电材料媲美的程度，仍是高分子热电材料领域的巨大挑战。关键词：热电材料；热电性能；导电聚合物DOI：10．3969／j．issn．1005—5770．2014．08．003中图分类号：TQ322文献标识码：A文章编号：1005—5770(2014)08—0012—04ResearchProgressinPolymerThermoelectricMaterialsZHAOJing。hong，HUNan，ZHAOL

3、i-juan，LIQuan(CollegeofChemistryandMaterialsScience，SichuanNormalUniversity，Chengdu610066，China)Abstract：Researchonthecheapandeasilyprocessingorganicthermoelectricmaterialshadattractedattentions，becauseofthelimitedresources，expensivepriceandcomplexpr

4、ocessingofinorganicthermoelectricmaterials．Inthispaper，throughthecomprehensiveuseinorganicmaterialswithhighconductivity，highSeebeckcoeficientandlowthermalconductivityoforganicmaterials，itsummarizedtheprogressinpolymerthermoelectricmaterialsfieldinrec

5、entyears．Butthethermoelectricpropertiesofpolymerthermoelectricmaterialswasstillbehindtheinorganicthermoelectricmaterials．SoitwasalwaysabigchallengethathowtoindependentlyandeficientlycontrolSeebeckcoeficient，electricalconductivityandthermalconductivit

6、yinthefieldofpolymerthermoelectricmaterials．Keywords：ThermoelectricMaterials；ThermoelectricPerformance；ConductingPolymers结构能源危机、环境污染以及核能安全等问题的载流子热导率和声子热导率。日益暴露引起了全球对绿色能源材料研究的重视。热z越大热电转化效率越高，一种性能优异的热电材料¨在外界温差或电流作用下无需运动部件，电材料必须具有高Seebeck系数、高电导率和低热导便可根据

7、Seebeck效应或Pehier效应将热能与电能相率。S、or和k均与热电材料的电子和载流子浓度有互转换，因此可望用于自然界温差发电、太阳能利关，通常提高载流子浓度，可以提高or，但同时降低用、汽车尾气和工业余热的回收利用，以及温控、通5并提高k，因此，大多数材料的S、or和k不是相电制冷、微电子电路冷却、无线传感器等领域。热电互独立的，难以独立调控。20世纪90年代后，科学材料的热电效率可以采用热电优值来评价，见式家们先后提出了声子玻璃一电子晶体、超晶格、低维(1)：化与纳米化等概念和方法，实

8、现了S、or和的相对ZT=S2crT／k(1)独立调控，促进无机半导体热电材料的研究取得较大k=kE+kL(2)的进展，z值突破了1．0，有些甚至超过3．0I4。式中，z71一热电优值，无量纲；S—Seebeck系数；or但这些具有特殊结构的无机半导体热电材料价格昂一电导率；T一温度；k一热导率；E、I．分别表示贵、加工复杂，而且其组成包含稀有元素，有些具有国家自然科学基金(51303116)通信作者lijuan—zhao@sicnu．edu．an作者简介：赵敬红，女，1991年生，硕士研究生，