Stretchable Thermoelectric Fibers with Three-Dimensional Interconnected Porous Network for Low-Grade Body Heat Energy Harvesting

材料科学 热电效应 塞贝克系数 热电发电机 复合材料 能量收集 热电材料 热导率 功率(物理) 量子力学 热力学 物理
作者
Jiahui Li,Bailu Xia,Xiao Xiao,Zhangfan Huang,Junyi Yin,Yawei Jiang,Shaolei Wang,Haiqi Gao,Qiuwei Shi,Yannan Xie,Jun Chen
出处
期刊:ACS Nano [American Chemical Society]
卷期号:17 (19): 19232-19241 被引量:41
标识
DOI:10.1021/acsnano.3c05797
摘要

Electricity generation from body heat has garnered significant interest as a sustainable power source for wearable bioelectronics. In this work, we report stretchable n-type thermoelectric fibers based on the hybrid of Ti3C2Tx MXene nanoflakes and polyurethane (MP) through a wet-spinning process. The proposed fibers are designed with a 3D interconnected porous network to achieve satisfactory electrical conductivity (σ), thermal conductivity (κ), and stretchability simultaneously. We systematically optimize the thermoelectric and mechanical traits of the MP fibers and the MP-60 (with 60 wt % MXene content) exhibits a high σ of 1.25 × 103 S m-1, an n-type Seebeck coefficient of -8.3 μV K-1, and a notably low κ of 0.19 W m-1 K-1. Additionally, the MP-60 fibers possess great stretchability and mechanical strength with a tensile strain of 434% and a breaking stress of 11.8 MPa. Toward practical application, a textile thermoelectric generator is constructed based on the MP-60 fibers and achieves a voltage of 3.6 mV with a temperature gradient between the body skin and ambient environment, highlighting the enormous potential of low-grade body heat energy harvesting.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI5应助刘星宇采纳,获得10
2秒前
领导范儿应助nenshen采纳,获得10
2秒前
2秒前
Alexbirchurros完成签到 ,获得积分10
2秒前
4秒前
十一发布了新的文献求助10
4秒前
研友_VZG7GZ应助m1014采纳,获得10
5秒前
Owen应助伊可采纳,获得10
5秒前
Accept完成签到,获得积分10
5秒前
机智的夜云完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
chaoshen完成签到,获得积分10
6秒前
8秒前
Priscilla完成签到,获得积分10
9秒前
gnr2000发布了新的文献求助10
9秒前
七十三度完成签到,获得积分10
9秒前
赘婿应助小瑞采纳,获得10
9秒前
hangongyishan完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
bingbing发布了新的文献求助10
11秒前
落叶应助受伤南霜采纳,获得10
11秒前
科研通AI5应助123采纳,获得10
11秒前
12秒前
匹诺曹完成签到 ,获得积分10
12秒前
小狗同志006完成签到,获得积分10
13秒前
abcd_1067发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
研友_VZG7GZ应助冬共赴采纳,获得10
14秒前
小火孩完成签到,获得积分10
14秒前
河河完成签到,获得积分10
15秒前
SXM发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
16秒前
充电宝应助之桃采纳,获得10
16秒前
wei完成签到,获得积分10
16秒前
科研通AI5应助wankai采纳,获得10
16秒前
16秒前
Jasper应助游云采纳,获得10
17秒前
Owen应助枯藤老柳树采纳,获得10
17秒前
18秒前
高分求助中
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Brain and Heart The Triumphs and Struggles of a Pediatric Neurosurgeon 400
Cybersecurity Blueprint – Transitioning to Tech 400
Mixing the elements of mass customisation 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3786101
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3331636
关于积分的说明 10251844
捐赠科研通 3046973
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1672320
邀请新用户注册赠送积分活动 801243
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760059