单核离子簇热电离子凝胶

N型热电优值卓越

通过阴离子掺杂诱导单核离子簇形成，实现N型热电离子凝胶的超高热电势，为离子热电堆设计提供关键材料。

陈彬 · Mingxuan, Tian · Hongji, Wang · Jin, Yun · Xingrui, Chen · 于升学 · Changyuan, Yan · Lei, Wenwei · 王太宏

Advanced Science 2025

具体参数

热电势

{'zh': '-25.85', 'en': '-25.85'} mV K⁻¹

离子电导率

{'zh': '3.21', 'en': '3.21'} mS cm⁻¹

器件输出电压

{'zh': '0.774', 'en': '0.774'} V

技术优势

热电势极高

在80%相对湿度下实现-25.85 mV K⁻¹的N型热电势，处于离子凝胶体系的领先水平，可大幅提升热电转换效率。

电导率同步提升

在实现高热电势的同时保持3.21 mS cm⁻¹的高离子电导率，有利于降低内阻、提高功率输出。

低温差可用

在仅3 K温差下，10个电容器串联的原型器件输出电压高达0.774 V，适合人体或环境微小温差能量收集。

应用场景

• 离子热电堆：提供高N型热电势材料，可构建高性能离子热电堆用于温度差发电。
• 可穿戴能量收集：柔性离子凝胶可集成于可穿戴设备，利用人体与环境温差持续供电。
• 低品位热能收集：在微小温差（3 K）下即可输出0.774 V电压，适合收集工业废热等低品位热能。
• 柔性热传感器：热电势响应灵敏，可用作柔性温度传感器检测微小温度变化。