Kirigami-inspired organic and inorganic film-based flexible thermoelectric devices with built-in heat sink

材料科学 散热片 热电效应 碲化铋 碳纳米管 光电子学 纳米技术 基质(水族馆) 电极 Kapton 复合材料 热电材料 机械工程 热导率 聚酰亚胺 化学 物理化学 工程类 地质学 物理 海洋学 图层(电子) 热力学
作者
Chongyang Zeng,Kan Chen,Cevriye Koz,Eleni-Chrysanthi Stefanaki,Eugenio Sebastian Suena Galindez,Han Zhang,Oliver Fenwick,Richard Tuley,Emiliano Bilotti
出处
期刊:Nano Energy [Elsevier BV]
卷期号:121: 109213-109213 被引量:13
标识
DOI:10.1016/j.nanoen.2023.109213
摘要

Thermoelectric (TE) devices can convert heat to electricity directly, which offers a unique opportunity to realize waste heat recovery. However, conventional TE devices inevitably use heat sinks, which are bulky, rigid and heavy, limiting practical applications. Herein, we propose a fully integrated film-based TE device with intrinsically built-in fins as heat sink in a hexagonal honeycomb device structure, that simultaneously achieves high TE performance and conformability, as confirmed by experiments and modelling. A flexible Kapton substrate with copper electrodes, integrating either carbon nanotube (CNT) veils or bismuth telluride (Bi2Te3) TE 'legs', both of n- and p-type, achieved a remarkable specific power of 185.4 nW K−2 for a Bi2Te3-based device and 53.1 nW K−2 for a CNT-based device, thanks to the heat dissipation effect granted by the built-in fins. Besides, the addition of oriented polymer films interconnects, contracting when above their glass transition temperature, allowed a single substrate two-dimensional (2D) TE device to self-fold into a three-dimensional (3D) hexagonal honeycomb structure, with built-in fins, contactlessly and autonomously. The demonstrated shape-programmed kirigami-inspired scalable TE device paves the way for realising self-powered applications comprising hundreds of TE legs with both inorganic (e.g., Bi2Te3) and organic (e.g. CNT veils) TE materials and integrated heat sinks.
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AI6.4应助zzj512682701采纳,获得10
刚刚
不知发布了新的文献求助10
1秒前
nxy完成签到 ,获得积分10
1秒前
吴映波完成签到,获得积分10
1秒前
跳跃的豌豆完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
4秒前
充电宝应助liuliu采纳,获得10
4秒前
大力的冬萱应助珺儿采纳,获得20
4秒前
4秒前
Hayat应助尊嘟假嘟采纳,获得50
4秒前
4秒前
4秒前
土拨鼠完成签到,获得积分10
4秒前
CipherSage应助舒适香露采纳,获得10
4秒前
共享精神应助Fury采纳,获得10
5秒前
5秒前
李爱国应助sherrywuxh采纳,获得10
5秒前
wanci应助细心傲南采纳,获得10
5秒前
gilderf完成签到,获得积分10
5秒前
orixero应助熙熙采纳,获得10
5秒前
英俊的铭应助zisezhaoyan采纳,获得10
5秒前
yang666完成签到,获得积分10
6秒前
涛涛完成签到 ,获得积分10
6秒前
留白守墨发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
ziy完成签到,获得积分20
7秒前
7秒前
8秒前
gyl发布了新的文献求助10
8秒前
lv关闭了lv文献求助
8秒前
明天见完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
李健应助xm采纳,获得10
9秒前
9秒前
10秒前
10秒前
tian发布了新的文献求助10
10秒前
xiaoyang完成签到,获得积分10
10秒前
狂野的采梦完成签到 ,获得积分10
10秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Resistance Spot Welding Dataset for Automobile Body-in-White Quality Analysis 748
日本現代怪異事典 副読本 700
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 650
Machine Learning for Asset Management and Pricing 600
Numerical analysis of the coupled atmosphere-ocean models (CAO II). II 600
Models for the coupled atmosphere and ocean 600
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7387941
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8994426
关于积分的说明 19138212
捐赠科研通 7024605
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3228214
关于科研通互助平台的介绍 2390785
邀请新用户注册赠送积分活动 2209310