准2D共轭配位聚合物中的缺陷容忍电子输运与缺陷敏感声子输运
材料科学
2024-10-16 v1
摘要
热电材料能够实现将废热直接转换为电能，因此需要具备高电导率且同时具备良好的热绝缘性。这是从根本上具有挑战性的，因为电导率和热导率通常存在耦合。本文发现，准2D共轭配位聚合物薄膜由于同时存在缺陷容忍的电荷输运和缺陷敏感的热传导，展现出理想的抗性属性。前者体现在在具有Paracrystallinity > 10%的无序薄膜中观察到最高电导率 > 2000 S cm-1，呈金属温度依赖性；后者体现在电导率 < 0.38 W m-1 K-1的低温、温度激活的晶格热导率中，源于小�幅、准谐波晶格动力学，伴随由无程序引起的寿命受限和振动散射长度约等于原子间距。基于温度依赖的热电和磁导实验，我们指出这些材料中Seebeck系数相对较小的原因是双载子（空穴-电子）Ambipolar金属输运机制。我们的发现表明，共轭配位聚合物是适用于热电能收集、(生物)电子学和能源存储应用的吸引性材料。
引用
@article{arxiv.2410.11555,
title = {Defect-tolerant electron and defect-sensitive phonon transport in quasi-2D conjugated coordination polymers},
author = {Hio-Ieng Un and Kamil Iwanowski and Jordi Ferrer Orri and Ian E. Jacobs and Naoya Fukui and David Cornil and David Beljonne and Michele Simoncelli and Hiroshi Nishihara and Henning Sirringhaus},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.11555},
year = {2024}
}
备注
28 pages, 5 figures