东华大学武培怡/雷周玥团队《Adv. Sci.》:具有力学适应性和环境稳定性的疏水离子凝胶用于废热和太阳能的协同收集
2023-04-22 来源:高分子科技
建筑物消耗了全球近一半的能源并产生大量低品位热能,发展能够将废热转化为电能的热电涂层是实现双碳战略目标的重要途径之一。但是,传统热电材料较难以涂料形式进行大面积加工,近年来发展的离子热电凝胶更容易通过调节其流变性能的方式进行涂覆和印刷。然而现有离子热电凝胶主要基于水凝胶或离子液体凝胶,力学和热电性能等受环境温度和湿度影响很大,在水中易溶胀,在高温下易脱水,难以在户外环境保持高的稳定性。因此,如何合理设计材料的化学组成,在不牺牲热电性能的情况下提高其力学稳定性和环境稳定性是影响建筑用离子热电材料的重要挑战。
图1. 离子凝胶的协同缔合网络设计
图2. 离子凝胶优异的力学适应性和环境稳定性
图3. 离子凝胶的热电性能及其稳定性
图4. 离子凝胶的自供电能力及可扩展的集成应用
基于MXene优异的光热转化特性,离子热电凝胶涂层在太阳光下可自发建立温度梯度场,实现光-热-电转化,具有自供电潜能。即使在阴天户外,仅8.5×10-3 m2大小的凝胶涂层阵列便可产生高于2 V的热电压。
论文链接:https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202300253
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(责任编辑:xu)
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