【科学综述】陈光明教授&张其春教授：碳及碳复合热电材料综述 | Carbon Energy

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【研究背景】

稳定且环境友好的新能源材料是人类实现社会绿色可持续发展的关键之一。其中，热电材料作为一种可实现热能与电能直接相互转化的能源材料，具有无噪音、无震动、无气体排放和安全易维护等优点，因而受到学术界和产业界的极大关注，在废热收回利用和局部制冷等领域具有广泛的应用前景。热电性能的评价指标通常用无量纲的热电优值ZT=S2σT/κ，其中S、σ、T和κ分别为材料的Seebeck系数、电导率、绝对温度和热导率。对于热导率较低的材料而言，也常用功率因子PF=S2σ来评价材料的热电性能。

碳纳米管（CNT）或石墨烯等碳材料由于本征的超高电导率和适中的Seebeck系数而有望成为一种非常有应用前景的热电材料。然而，其热导率是影响其热电性能的主要因素。因而，将碳材料与低热导率的高分子复合是一种有效规避这个问题的有效途径之一。

【成果简介】

近期，深圳大学陈光明特聘教授和新加坡南洋理工大学/香港城市大学张其春教授结合自身在该领域的研究积累，应邀在Wiley旗下刊物Carbon Energy撰写题为“Carbon and carbon composites for thermoelectric applications”的综述论文，第一作者为深圳大学张贻川副研究员。

该综述首先从CNT的种类、CNT的取向、CNT的功能化等不同角度详细讨论了影响CNT作为热电材料的影响因素，随后介绍了通过石墨烯纳米结构化的方法（如纳米网和纳米带）提高热电性能。此外，还系统介绍了碳材料与高分子（包括本征导电高分子和绝缘高分子）复合材料的热电性能，其中着重讨论了由于导电高分子/碳材料复合热电材料。最后，总结了碳材料及其复合材料作为热电材料所面临的一些挑战，并展望了其发展趋势。

相关论文信息

论文原文在线发表于Carbon Energy，点击“阅读原文”查看论文

论文标题：

Carbon and carbon composites for thermoelectric applications

论文网址：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/cey2.68

DOI:https://doi.org/10.1002/cey2.68

《Carbon Energy》是由WILEY出版集团与温州大学联合创办的开放获取式旗舰新刊，创刊主编王舜教授。《Carbon Energy》秉承Wiley严谨的办刊原则，执行严格公正的同行评议，以最高质量作为标准，出版前沿科学论文。期刊2019年入选中国科技期刊卓越行动计划──“高起点新刊”。
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