Observation of Energy-Dependent Carrier Scattering in Conducting Polymer Nanowire Blends for Enhanced Thermoelectric Performance

材料科学 热电效应 纳米线 导电聚合物 热电材料 纳米技术 散射 热导率 光电子学 聚合物 复合材料 热力学 光学 物理
作者
Xinyi Chen,Wen Shi,Kun Zhang
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:12 (30): 34451-34461 被引量:13
标识
DOI:10.1021/acsami.0c09907
摘要

Without sacrificing the intrinsic softness and flexibility of conducting polymers, their blends have been demonstrated to be promising to improve thermoelectric properties of conducting polymers. However, the underlying mechanism for the thermoelectric enhancement is hitherto far from clear and is worthy of being explored deeply. In this work, we report novel conducting polymer nanowire blends by physically mixing poly(3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) nanowires and polypyrrole (PPy) nanowires. By carefully tuning the energetic structure of PPy nanowires (nanofillers), the Seebeck coefficients and power factors of nanowire blends are surprisingly increased by ∼20 and ∼32% (compared to PEDOT nanowires), respectively. By means of first-principles calculations and experimental characterizations, we qualitatively confirm that the improved thermoelectric property is a consequence of a built-in energy barrier at nanowire interfaces rather than the commonly used doping/de-doping effect. Subsequently, we further employ the Kang-Snyder transport model and quantitatively demonstrate that the energy barrier involves energy-dependent carrier scattering (thus, a change of total relaxation time) at nanowire heterojunctions, which contributes to the enhanced Seebeck coefficients and power factors. Our work sheds light on the mechanism that can be adopted to design soft but high-performance thermoelectric materials with conducting polymer blends.
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
慕青应助kouse采纳,获得10
刚刚
李爱国应助无心的太阳采纳,获得10
2秒前
cc完成签到 ,获得积分10
5秒前
7秒前
自由之翼完成签到,获得积分20
7秒前
cdercder应助丰富的忆寒采纳,获得10
9秒前
9秒前
舒适的花生完成签到,获得积分20
9秒前
lalkiii完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
1229完成签到,获得积分10
11秒前
可爱的函函应助liang采纳,获得10
11秒前
12秒前
13秒前
13秒前
瘦瘦小土豆完成签到,获得积分10
13秒前
酷波er应助自由之翼采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
领导范儿应助stella采纳,获得10
16秒前
盛夏发布了新的文献求助10
16秒前
Mr曹完成签到,获得积分10
16秒前
传奇3应助张琪采纳,获得10
16秒前
Fannia发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
lhy完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
ller发布了新的文献求助10
18秒前
matine发布了新的文献求助10
18秒前
王涛完成签到 ,获得积分10
19秒前
19秒前
fafa发布了新的文献求助10
20秒前
haveheadache发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
yyy发布了新的文献求助150
21秒前
搜集达人应助APFS采纳,获得10
21秒前
liang发布了新的文献求助10
21秒前
zzzz应助MR_Z采纳,获得10
22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
日本現代怪異事典 副読本 700
Concise Introduction to Heritage Studies 650
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 7381889
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8989122
关于积分的说明 19120922
捐赠科研通 7021005
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3227065
关于科研通互助平台的介绍 2390192
邀请新用户注册赠送积分活动 2207946