暨大教授研发“绿色”碳纳米管墨水，热电性能炸裂！

暨大教授研发“绿色”碳纳米管墨水，热电性能炸裂！

引用

网易

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来源

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https://m.163.com/dy/article/IV5LPIL9055602MP.html

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https://www.wenderfeng.top/article/b9c65d56-4ed7-44ff-b9d2-d4eef0cc8385

近日，暨南大学化学与材料学院刘明贤教授团队在“绿色”碳纳米管墨水用于热电发电机方面取得了重要突破。他们利用虾壳提取物作为分散剂制备了均匀稳定的碳纳米管导电墨水，这种墨水不仅具有良好的导电性和印刷性，还能通过丝网印刷技术制成热电纸，贴在手腕上收集人体热量实现自供电。这项研究成果发表于Advanced Science，展示了其在可穿戴电子设备领域的广阔应用前景。

碳纳米管因其优异的电学和热学性能，在热电转换领域展现出巨大潜力。然而，传统碳纳米管墨水的制备往往依赖于化学分散剂，这不仅可能对环境造成污染，还可能影响最终产品的性能。刘明贤教授团队创新性地采用虾壳提取物作为生物基分散剂，成功制备出环保型碳纳米管墨水。这种“绿色”墨水不仅保持了碳纳米管的优良性能，还具有良好的印刷适性，可直接用于制造柔性热电转换器件。

研究团队通过优化虾壳提取物的浓度和碳纳米管的分散工艺，成功制备出均匀稳定的碳纳米管墨水。这种墨水具有以下显著优势：

1. 环保性：采用天然虾壳提取物作为分散剂，避免了传统化学分散剂的使用，降低了环境污染。

2. 优异的热电性能：制备的热电纸在温差为50 K时，输出功率密度达到1.2 mW/cm²，展现出优异的热电转换效率。

3. 良好的柔韧性和可穿戴性：通过丝网印刷技术制备的热电纸具有良好的柔韧性，可直接贴附于人体皮肤表面，实现对人体热量的有效收集。

4. 规模化生产潜力：丝网印刷技术具有成本低、效率高、可大规模生产的特点，为该技术的商业化应用提供了可能。

这项研究在多个领域具有广阔的应用前景：

1. 可穿戴电子设备：热电纸可以直接贴附于人体皮肤表面，收集人体热量并转化为电能，为智能手表、健康监测设备等可穿戴电子产品提供持续供电。

2. 物联网设备：通过收集环境温差产生的能量，可以为无线传感器网络中的设备提供能源，实现自供电，降低维护成本。

3. 绿色能源：该技术可以应用于各种废热回收场景，如工业余热、汽车尾气等，将其转化为可用的电能，提高能源利用效率。

暨南大学刘明贤教授团队的这项研究成果不仅在技术上实现了重要突破，更为碳纳米管在热电转换领域的应用开辟了新的方向。随着进一步的研究和优化，这种“绿色”碳纳米管墨水有望在不久的将来实现商业化应用，为可穿戴电子设备和物联网的发展提供新的能源解决方案。