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李鹏程课题组在碳纳米管/聚合物复合材料领域取得重要研究进展

【 发布日期:2020-04-21 | 点击:


(通讯员赵玉辉)近日,世界知名出版社爱思唯尔(Elsevier)的学术期刊CompositesScience and Technology(中科院一区,IF:6.309)报道了我院特聘教授李鹏程课题组在碳纳米管/聚苯胺复合热电材料的最新研究进展,题为“Facilegreen strategy for improving thermoelectric performance of carbonnanotube/polyaniline composites by ethanol treatment”。这是该课题组继2019年在知名期刊Organic Electronics(JCR一区,IF:3.495)上发表题为“Modulatingcarrier transport for the enhanced thermoelectric performance of carbonnanotubes/polyaniline composites”后的又一重要研究进展。

有机热电材料具有高导电性、低热导率、柔韧性好等独特优势,在柔性、可穿戴热电器件应用方面展现出诱人的应用前景。但受限于塞贝克系数与电导率之间的相互制约关系,开发高性能有机热电材料仍具有很大的挑战。碳纳米管/聚苯胺复合材料由于其高导电、易制备、稳定性优异等特点受到广泛关注。此前基于碳纳米管/聚苯胺热电材料的制备依照纯聚苯胺的制备工艺,缺乏对其形貌结构及电学性质的调控优化,影响其热电性能进一步提升。

李鹏程课题组通过碱处理和乙醇溶剂处理调控碳纳米管/聚苯胺的掺杂程度及形貌结构,从而协同优化其电导率和塞贝克系数,进而提升其热电性能。特别是采用环保溶剂乙醇处理后,可以将碳纳米管/聚苯胺复合材料的热电功率因子从234μWm-1K-2提升至362μW m-1K-2,为高性能碳纳米管/聚苯胺复合热电材料的开发和应用提供了新方法。利用开发的碳纳米管/聚苯胺复合材料组装热电器件,在温差为50K时,可以达到745μW cm-2的功率密度。

此外,李鹏程课题组在碳纳米管/聚氨酯复合导电材料的制备及其在电磁屏蔽领域的应用亦取得重要进展,研究工作以题为“Highconductive and mechanical robust carbon nanotubes/waterborne polyurethanecomposite films for efficient electromagnetic interference shielding”发表在材料类知名期刊CompositesPart A-Applied Science and Manufacturing(JCR一区,IF:6.282)。

以上研究工作均是以武汉工程大学为第一单位完成,部分表征测试是同新加坡国立大学合作完成,相关研究工作得到国家自然科学基金、湖北省自然科学基金和武汉工程大学“工大学者”计划的支持。

论文链接:

1、https://doi.org/10.1016/j.compscitech.2020.108023

2、https://doi.org/10.1016/j.orgel.2019.03.006

3、https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.04.003

课题组网站:https://www.x-mol.com/groups/WITmse-LiLab

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