柔性热电材料作为一种能量转换装置，能够与任意形状的热源进行保形接触，具有极大的吸引力。然而，性能较低的柔性热电材料的低性能并不能超越脆性无机热电材料，这无疑阻碍了它们的实际应用。

近日，韩国科学技术研究院（KIST）Heesuk Kim，首尔大学Chong Rae Park报道了利用电子捕获（ECD）技术展示了一种在室温下具有优异功率因数的纳米结构的无机硫化物-碳纳米管（CNT）纱线。

文章要点

1）纯CNT纱线具有优异的导电性和形状因数，可以方便地用作ECD中的电荷传输层，使Sb₂Te₃和Bi₂Te₃层均匀沉积在CNT表面。在脉冲电位分别为−0.35 V和−0.1 V时，CNT分别与Sb₂Te₃和Bi₂Te₃杂化，在120 °C热退火后表现出最佳的p型和n型TE特性。

2）实验结果显示，Sb₂Te₃−Bi₂Te₃−CNT杂化纱线在298 K时的功率因数分别为3425和2730 μW/(m·K²)，在目前所报道的柔性TE材料中具有最高的功率因数。

3）在纳米结构CNT丝出色的TE性能和形状优势的基础上，研究人员制备了具有150 个PN对的全CNT基柔性TEG，在ΔT=5 K和20 K时的最大功率密度分别为24和380 mW/m²。此外，将柔性TEG覆盖人体前臂等热源，可产生有意义的输出电压和功率。

这项研究为实现具有优异性能的柔性TE材料和用于自供电可穿戴应用的高度集成的TEG展示了一种极有前途的途径。

参考文献

Taemin Lee, et al, Nanostructured Inorganic Chalcogenide-Carbon Nanotube Yarn having a High Thermoelectric Power Factor at a Low Temperature, ACS Nano, 2021

DOI: 10.1021/acsnano.1c02508

https://doi.org/10.1021/acsnano.1c02508