離子熱電材料因其熱電動(dòng)勢(shì)比電子熱電材料高出2-3個(gè)數(shù)量級(jí)，或可用于熱能高效收集。然而離子無(wú)法通過(guò)電極傳輸?shù)酵獠侩娐罚⑶覠o(wú)法在穩(wěn)定溫度梯度下用于熱能收集，因此這些材料無(wú)法直接應(yīng)用于傳統(tǒng)熱電發(fā)電機(jī)(TEGs)。

新加坡國(guó)立大學(xué)的Hanlin Cheng和歐陽(yáng)建勇等研究者報(bào)道了一種混合離子/電子熱電發(fā)電機(jī)(MTEG)，能夠在溫度波動(dòng)和穩(wěn)定溫度梯度下持續(xù)發(fā)電。

該發(fā)電機(jī)由一層摻入還原氧化石墨烯(rGO)的離子凝膠組成，其中離子液體作為離子導(dǎo)體，rGO作為電子導(dǎo)體。

在穩(wěn)定溫度梯度下，MTEG能夠向外部負(fù)載提供恒定的輸出電壓，其性能與傳統(tǒng)TEGs相似，尤其是在外部電阻較高時(shí)。該裝置的熱電動(dòng)勢(shì)可超過(guò)7.0 mV K?1，比最佳電子熱電材料的塞貝克系數(shù)高出1-2個(gè)數(shù)量級(jí)。研究表明其高性能歸因于rGO片間的空穴隧穿效應(yīng)以及由于離子索累特效應(yīng)而導(dǎo)致的高熱電動(dòng)勢(shì)。

來(lái)源：Adv. Energy Mater.

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/aenm.202404522