用于可持续可扩展热电应用的卡尔伯哥
应用物理
2026-01-05 v1 材料科学
摘要
基于商业用热绝缘材料的热电发生器(TEG)可促进可持续且大规模的环境废热回收，同时为工业中的热绝缘赋予额外的经济和环境价值。这需要通过电气功能化来优化热电(TE)属性。此外，还需克服装配 TEG 模块的工程挑战。本文提出使用超绝缘的酚醛-酚醛(Resorcinol-formaldehyde, RF)卡尔伯哥通过其电气功能化实现可扩展且可持续的 TE 应用。通过热解过程和碳纤维插入，我们实现了电导率和 ZT 提升了 12 个数量级，同时保持其固有的超低热导率(<50 mW/mK)。随后制造了一个仅使用 p 型材料的热电真空绝缘面板(TVIP)，以演示在汽车或航空客舱等封闭空间中的自供电 WiFi 基于真空失效检测应用。最后，通过外推优化后的输出功率并采用 CAD 辅助的大型 TEG 模块装配(1000 cm²)，讨论了低温废热回收的可扩展潜力。
引用
@article{arxiv.2601.00016,
title = {Carbogels for sustainable and scalable thermoelectric applications},
author = {Shoeb Athar and Jeremy Guazzagaloppa and Fabrice Boyrie and Cedric Huillet and Philippe Jund},
journal= {arXiv preprint arXiv:2601.00016},
year = {2026}
}
备注
14 pages, 13 figures