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yexuqing木蟲之王 (文學(xué)泰斗)
太陽系系主任
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[交流]
納米粘合劑助力絲網(wǎng)印刷柔性熱電材料
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Nanobinders advance screen-printed flexible thermoelectrics 納米粘合劑助力絲網(wǎng)印刷柔性熱電材料 ▲ 作者：WENYI CHEN, XIAO-LEI SHI, MENG LI, TING LIU, YUANQING MAO, QINGYI LIU, ET AL. ▲ 鏈接：https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads5868 ▲摘要：柔性度有限、制造工藝復(fù)雜、高成本和性能不足是限制柔性無機(jī)熱電材料（用于可穿戴電子產(chǎn)品和其他高端冷卻應(yīng)用）的可擴(kuò)展性和商業(yè)化的主要因素。 研究組開發(fā)了一種創(chuàng)新且具有成本效益的技術(shù)，其集成了溶劑熱、絲網(wǎng)印刷和燒結(jié)技術(shù)來制備無機(jī)柔性熱電薄膜。該可印刷薄膜以Bi2Te3基納米板作為高度取向晶粒，以納米棒作為“納米粘合劑”，具有優(yōu)異的可印刷薄膜熱電性能、良好的柔韌性、可大規(guī)模制造性和低成本。 研究組構(gòu)建了由可印刷的n型Bi2Te3基薄膜和p型Bi0.4Sb1.6Te3薄膜組裝而成的柔性熱電器件，其歸一化功率密度超過3 μW cm-2 K-2，在絲網(wǎng)印刷器件中表現(xiàn)優(yōu)異。此外，該技術(shù)可擴(kuò)展至其他無機(jī)熱電薄膜體系，如Ag2Se，顯示出廣泛的適用性。 ▲ Abstract：Limited flexibility, complex manufacturing processes, high costs, and insufficient performance are major factors restricting the scalability and commercialization of flexible inorganic thermoelectrics for wearable electronics and other high-end cooling applications. We developed an innovative, cost-effective technology that integrates solvothermal, screen-printing, and sintering techniques to produce an inorganic flexible thermoelectric film. Our printable film, comprising Bi2Te3-based nanoplates as highly orientated grains and Te nanorods as “nanobinders,” shows excellent thermoelectric performance for printable films, good flexibility, large-scale manufacturability, and low cost. We constructed a flexible thermoelectric device assembled by printable n-type Bi2Te3-based and p-type Bi0.4Sb1.6Te3 films, which achieved a normalized power density of >3 μW cm-2 K-2, ranking among the highest in screen-printed devices. Moreover, this technology can be extended to other inorganic thermoelectric film systems, such as Ag2Se, showing broad applicability. |
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