Zeitschrift für Nanomaterialien und molekulare Nanotechnologie

Herstellung leitfähiger Polymere aus Thio-basierten kleinen Molekülen und Edelmetallen für thermoelektrische Anwendungen

Zhu Qiang

Leitfähige Polymere (CPs) wurden für thermoelektrische Anwendungen untersucht, hauptsächlich aufgrund ihrer inhärenten Vorteile, darunter einfache Herstellung, geringe Dichte und hohe Verarbeitbarkeit. In diesem Bereich wurden viele leitfähige Polymere berichtet, die aus Thiophen, Anilin, 3,4-Ethylendioxythiophen (EDOT) und anderen synthetisiert wurden. Die meisten dieser Polymere werden durch eine einphasige chemische Reaktion synthetisiert. Während der Synthese dieser Polymere ist es sehr schwierig, die metallischen Spezies in die Polymerstrukturen einzubringen. Der Grund für die Einbringung metallischer Spezies in die Polymerstrukturen besteht darin, ihre Trägermobilität und Trägerkonzentration zu verbessern, wodurch die thermoelektrischen Eigenschaften entsprechend angepasst werden. Um die metallischen Spezies in die Polymerstruktur einzubringen, haben wir die Koordinationspolymere unter Verwendung der Koordination von thiobasierten organischen Molekülen und verschiedenen Edelmetallen durch die chemische Interphasensynthese vorgeschlagen und synthetisiert. Eine solche Synthese ermöglicht die Herstellung des Koordinationspolymers an der Interphase zwischen organischer Phase und wässriger Phase bei sehr verdünnter Konzentration. Die thermoelektrische Leistung der synthetisierten leitfähigen Polymere wurde getestet. Die elektrische Leitfähigkeit kann bis zu 30 S/cm und der Seebeck-Koeffizient bis zu 15 µV/K betragen. Auch in diesem Fall wurde die übliche Kompromissbeziehung zwischen elektrischer Leitfähigkeit und Seebeck-Koeffizient beobachtet. Derzeit werden die Bemühungen zur Feinabstimmung der Struktur fortgesetzt, wobei Metallionen, der kleine Thio-Ligand und die Synthese angepasst werden. In dieser Präsentation werden wir unsere jüngsten Erkenntnisse zur Verbesserung der thermoelektrischen Leistung verschiedener Koordinationspolymere vorstellen.