AEM：可回收、可愈合和可拉伸的大功率热电发电机

兔兔

2021-05-30

基于热电（TE）材料的直接能量转换是一种长期的、无需维护的能量收集技术，因此在自供电的可穿戴电子产品中具有广阔的应用前景。然而，由于无机热电材料固有的机械刚度和脆性，在不影响热电转换性能的情况下实现高性能的可拉伸、可愈合甚至可回收的热电发电机 (TEG) 具有挑战性。有鉴于此，北京航空航天大学王瑶副教授、邓元教授和科罗拉多大学Jianliang Xiao等人报道了由商业Bi₂Te₃和Sb₂Te₃ TE腿组装而成可回收、可愈合和可拉伸的TEG（RHS-TEG），通过使用液态金属作为互连线和动态共价热固性聚亚胺作为封装，产生更高的功率密度。

本文要点：

1）通过采用液态金属作为内在可拉伸和可愈合的互连体，TEG具有良好的电气可靠性和机械顺应性。归一化输出功率密度可达1.08 μW cm⁻²·K²，机械拉伸率可达50%，超过了报道的可拉伸TEG。

2）采用动态共价热固性聚酰亚胺作为基体，TEG可回收利用。回收和愈合的TEG可以提供与原始设备相当的TE转换性能。力学试验证明了RHS-TEGs在循环载荷条件下的鲁棒性和可靠性。

这项研究提供了一种低成本和可扩展的策略，用于开发可持续的能量收集器，以利用体热为可穿戴电子器件供电。

Pengcheng Zhu et al. Recyclable, Healable, and Stretchable High-Power Thermoelectric Generator. Adv. Energy Mater. 2021, 2100920.

DOI: 10.1002/aenm.202100920.

https://doi.org/10.1002/aenm.202100920