碳基添加剂维数对聚合物电解质热电传输参数的影响
应用物理
2024-03-15 v1 材料科学
摘要
本文研究了含有锂三氟甲基磺胺 (LiTFSI) 和钠三氟甲基磺胺 (NaTFSI) 盐的固体聚合物电解质 (SPE)，以及不同维度碳基添加剂的热电性能。盐浓度增加导致Seebeck系数上升，这是由于自由电荷载济子数量增加以及离子-离子和离子-聚合物相互作用的额外叠加效应所致。基于NaTFSI的电解质表现出负的Seebeck系数（最高可达），表明TFSI离子的迁移率占主导。准一维碳纳米管 (CNT) 将Seebeck系数提高约3倍。平面二维石墨烯片 (GF) 适度地增强了Seebeck系数，影响Na和TFSI离子的迁移率以及电子导电性。体积大的三维碳黑 (CB) 添加剂引起一种独特行为，即Seebeck系数的符号随温度变化，可能是由于与CB结构中TFSI离子的相互作用。盐浓度对活化能和Vogel温度的变化表明聚合物基质的结构和机械性质发生改变。碳基添加剂的选择以及盐浓度显著影响SPE的热电性能，为其在热电应用中的潜力提供了洞见。钠基电解质作为锂基系统的可持续替代方案，符合可持续能源研究的需求。
引用
@article{arxiv.2403.09340,
title = {Influence of Dimensionality of Carbon-based Additives on Thermoelectric Transport Parameters in Polymer Electrolytes},
author = {Maximilian Frank and Julian-Steven Schilling and Theresa Zorn and Philipp Kessler and Stephanie Bachmann and Ann-Christin Pöppler and Jens Pflaum},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.09340},
year = {2024}
}