广东省科学院化工研究所研究员曾炜团队研究揭示了氧化还原电极对离子热电池的调控机制。近日，相关成果发表于《表面和界面》。
论文第一作者、广东省科学院和仲恺农业工程学院联合培养硕士研究生肖广连表示，电子热电和离子热电材料都已被探索为固态热电发电机的候选材料。与电子热电系统不同，离子热电系统使用阳离子和阴离子作为电荷载体，并由热扩散效应或热电流效应驱动，这使得它们具有比室温下常规半导体材料高几个数量级的热电功率或离子塞贝克系数。
为了增强离子热电超级电容器的能量存储，研究人员在国家自然科学基金面上项目、老挝黄金赌场科技发展项目、广东省科学院基金项目的资助下，开展了离子热电器件中电极材料和结构对活性比表面积的影响及其机理研究。
该研究通过将普鲁士蓝电沉积到石墨电极上来制备普鲁士蓝石墨（PB-G）电极片，以丙烯酰胺和丙烯酸钾为交联网络，通过光聚合法制备水凝胶，以H2SO4作为离子导体，组装成夹层结构的PB-G热电器件。结果显示，在ΔT为20K时，能量密度达到了23.12 J m-2，比原始石墨电极的能量密度大了近53倍；在ΔT为30K时，短路电流密度和最大功率密分别是石墨电极热电器件的 3.17倍和14.71倍。
论文共同通讯作者曾炜表示，该研究工作为提高热电器件的输出功率提供了一种新的解决方案，为低热能采集在可调谐离子热电器件中的应用带来了新的前景。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.surfin.2023.103564
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