通过选择性离子掺杂在非水离子凝胶中实现的巨大且双向可调的热电势
应用物理
2021-08-30 v1 化学物理
摘要
离子热电材料由于其超高的热电势、低成本和易于生产，在低品位热能收集和热传感方面展现出巨大潜力。然而，缺乏有效的 n 型离子热电材料严重阻碍了其应用。在此，我们报道了在 90% 相对湿度 (RH) 下，基于固态离子液体的离子凝胶中实现了从 -23 到 +32 mV K-1 超宽范围内的巨大且双向可调的热电势，使其成为最好的 n 型和 p 型离子热电材料之一。提出了一种通过离子掺杂选择性诱导离子聚集体的新型热电势调控策略，该策略利用了强烈的离子-离子相互作用。研究发现，这些带电聚集体在调节离子凝胶中热电势的符号和增大其幅度方面起决定性作用。演示了一个集成了 12 个 p-n 对的可穿戴器件原型，在一般室内条件下其总热电势达到 0.358 V K-1，展现出超灵敏体热检测的前景。
引用
@article{arxiv.2108.11978,
title = {Giant and bidirectionally tunable thermopower in non-aqueous ionogels enabled by selective ion doping},
author = {Sijing Liu and Yuewang Yang and He Huang and Jiongzhi Zheng and Gongze Liu and Tsz Ho To and Baoling Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.11978},
year = {2021}
}