
中(zhong)國科(ke)學(xue)院化(hua)學(xue)所:有(you)機(ji)熱(re)電(dian)研(yan)究(jiu)方(fang)面取得系列(lie)進展
【成(cheng)果簡介】
在(zai)有(you)機(ji)熱(re)電(dian)材(cai)料(liao)體(ti)系的研(yan)究(jiu)中(zhong),n型(xing)材(cai)料(liao)的開發長(chang)期(qi)面臨體(ti)系少、性能(neng)低(di)和摻雜困難(nan)等(deng)難(nan)題(ti)。在(zai)科技部國家(jia)重點(dian)研(yan)發計劃(hua)、中(zhong)科院(yuan)戰略(lve)性先導(dao)科(ke)技專項和國家(jia)自然科學(xue)基金委(wei)項目(mu)的支持下,有(you)機(ji)固體(ti)實驗室的科研(yan)人員結(jie)合(he)前(qian)期(qi)高(gao)遷(qian)移率有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)的研(yan)究(jiu)、熱(re)電(dian)性質的場調控(kong)和(he)鉍金屬界面化(hua)學(xue)摻雜,成(cheng)功發現並(bing)證(zheng)實(shi)了(le)TDPPQ是(shi)壹類高(gao)性能(neng)n型(xing)有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)熱電(dian)材(cai)料(liao)(Angew. Chem. Int. Ed. 2016, 55, 10672)。zui近,他(ta)們進壹步結(jie)合(he)熱電(dian)性質的場調控(kong)和(he)化(hua)學(xue)摻雜調控(kong),成(cheng)功發現了(le)新(xin)型(xing)的更(geng)高性能(neng)n型(xing)有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)熱電(dian)材(cai)料(liao)(A-DCV-DPPTT)。該(gai)類材(cai)料(liao)的薄(bo)膜(mo)在化(hua)學(xue)摻雜後的zui高熱電(dian)優(you)值(zhi)突破(po)0.2,是(shi)n型(xing)有(you)機(ji)小(xiao)分(fen)子(zi)熱電(dian)材(cai)料(liao)的*性能(neng)。更(geng)為重要(yao)的是(shi),他們(men)和北京(jing)師範大學(xue)的科研(yan)人員密切合(he)作,結(jie)合(he)理論計算系統闡述了(le)該(gai)類材(cai)料(liao)熱(re)電(dian)性能(neng)的共(gong)軛骨架(jia)效(xiao)應(ying)與(yu)摻(chan)雜機(ji)制(zhi),為(wei)新(xin)型(xing)有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)熱電(dian)材(cai)料(liao)的設(she)計提供了(le)新(xin)途徑和重(zhong)要(yao)的參(can)考(kao)依據。相(xiang)關(guan)結(jie)果近期(qi)以題(ti)為(wei)“Conjugated-Backbone Effect of Organic Small Molecules for n-Type Thermoelectric Materials with ZT over 0.2”發表Journal of the American Chemical Society上。
【圖(tu)文導(dao)讀(du)】
圖(tu)1 高性能(neng)有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)熱電(dian)材(cai)料(liao)的骨架(jia)效(xiao)應(ying)研(yan)
究(jiu)示(shi)意圖(tu)
圖(tu)2 性能(neng)表征
旋(xuan)塗A-DCV-DPPTT(a-d)和Q-DCM-DPPTT(e-h)膜(mo)的AFM圖(tu)像,(a,e)混合(he)了(le)0%N-DMBI,(b,f)混合(he)了(le)1 wt%N-DMBI,(c,g)混合(he)了(le)5 wt%N-DMBI和(d,h)混合(he)了(le)10 wt%N-DMBI。
有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)*的電(dian)子(zi)結(jie)構(gou)與分(fen)子(zi)堆積(ji)特(te)性賦予其(qi)豐富(fu)的物(wu)理化(hua)學(xue)性質,在電(dian)荷(he)傳(chuan)輸(shu)和能(neng)量(liang)轉換(huan)器件(jian)中(zhong)有(you)廣(guang)闊的應用前(qian)景(jing)。近年(nian)來(lai),有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)的熱電(dian)性質研(yan)究(jiu)開(kai)始(shi)起(qi)步,逐(zhu)漸發展(zhan)成(cheng)為重(zhong)要(yao)的前(qian)沿(yan)研(yan)究(jiu)方(fang)向(xiang)。盡管相關研(yan)究(jiu)有(you)望為(wei)有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)的功能(neng)性質與應(ying)用研(yan)究(jiu)帶來(lai)新(xin)的增(zeng)長點,但(dan)人們在有(you)機(ji)熱(re)電(dian)材(cai)料(liao)和(he)器件(jian)的諸多(duo)方(fang)面都缺(que)乏基本(ben)認知(zhi),限(xian)制了(le)領(ling)域(yu)的快(kuai)速發展(zhan)(Natl. Sci. Rev. 2016, 3, 269. Nat. Commun. 2015, 6, 8356)。
中(zhong)國科(ke)學(xue)院化(hua)學(xue)研(yan)究(jiu)所(suo)有(you)機(ji)固體(ti)院重點(dian)實(shi)驗室的研(yan)究(jiu)人員壹直致力(li)於有(you)機(ji)熱(re)電(dian)材(cai)料(liao)與(yu)器件(jian)的研(yan)究(jiu)。在(zai)前(qian)期(qi)工(gong)作中(zhong),他們(men)針(zhen)對(dui)發展(zhan)高(gao)性能(neng)有(you)機(ji)熱(re)電(dian)材(cai)料(liao)這(zhe)壹領(ling)域(yu)性難(nan)題(ti),系(xi)統開(kai)展了(le)高遷(qian)移率有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)的熱電(dian)性質場調(tiao)控(kong)研(yan)究(jiu)。從實驗上證(zheng)明(ming)有(you)機(ji)場(chang)效(xiao)應(ying)晶(jing)體(ti)管可以作(zuo)為(wei)有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)熱電(dian)性質的場調控(kong)平(ping)臺(tai),獲(huo)得(de)相(xiang)關參(can)數的制約關系(xi)並(bing)推測性能(neng)優(you)化(hua)條(tiao)件(jian),為(wei)有(you)機(ji)半(ban)導(dao)體(ti)熱電(dian)材(cai)料(liao)的遴選提(ti)供(gong)了(le)新(xin)思路(lu)(Adv. Funct. Mater. 2015, 25, 3004)。
我們為(wei)妳(ni)提供(gong)材(cai)料(liao)表征測(ce)量的壹系列(lie)產(chan)品(pin):
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*表征:壓(ya)電(dian)材(cai)料(liao)d33測量儀(yi)
1、ZJ-3型(xing)壓(ya)電(dian)測(ce)量(liang)儀(yi)
2、ZJ-4型(xing)d33測量儀(yi)
3、ZJ-5型(xing)積層(ceng)壓(ya)電(dian)測(ce)試儀(yi)
4、ZJ-6型(xing)靜壓(ya)電(dian)d33/d31/d15測量儀(yi)
5、ZJ-7型(xing)高溫(wen)壓(ya)電(dian)測(ce)試儀(yi)
★壓(ya)電(dian)極(ji)化(hua)裝(zhuang)置
1、PZT-JH10/4壓(ya)電(dian)極(ji)化(hua)裝(zhuang)置(10KV以下壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)同(tong)時(shi)極(ji)化(hua)1-4片(pian))
2、PZT-JH10/8壓(ya)電(dian)極(ji)化(hua)裝(zhuang)置(10KV以下壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)同(tong)時(shi)極(ji)化(hua)1-8片(pian))
3、PZT-JH20/8高壓(ya)電(dian)極(ji)化(hua)裝(zhuang)置(20KV以下壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)同(tong)時(shi)極(ji)化(hua)1-8片(pian))
4、PZT-FJH20 /3高壓(ya)真(zhen)空(kong),空(kong)氣極(ji)化(hua)裝(zhuang)置(20KV以下壓(ya)電(dian)陶(tao)瓷(ci)及壓(ya)電(dian)薄(bo)膜(mo)1-3片(pian)試樣)
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第二表征 鐵電(dian)材(cai)料(liao)測(ce)量系統及(ji)電(dian)滯(zhi)回(hui)線測(ce)量系統
1、ZT-4C型(xing)綜合(he)鐵電(dian)測(ce)量(liang)系統
2、JKZT-10A鐵電(dian)材(cai)料(liao)綜合(he)參(can)數測試儀(yi)
3、JKGT-G300高溫(wen)鐵電(dian)材(cai)料(liao)測(ce)量系統
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第三(san)表征 熱電(dian)材(cai)料(liao)分(fen)析(xi)測量(liang)系(xi)統及(ji)塞貝克(ke)系(xi)數測試儀(yi)
1、BKTEM-Dx熱電(dian)性能(neng)分(fen)析(xi)系統
2、BKTEM-Dx熱電(dian)器(qi)件(jian)性能(neng)分(fen)析(xi)系統
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第四(si)表征 介電(dian)材(cai)料(liao)測(ce)試系統
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第四(si)表征磁(ci)性材(cai)料(liao)測(ce)試系統