具有高N型热电性能的大量生产的金属多壁碳纳米管杂化物

寻找具有高功率因数和批量生产的稳定的n型柔性热电 (TE) 材料是可穿戴TE设备面临的挑战。在本文中，我们报告了金属多壁碳纳米管 (MWCNT) 及其杂化物通过n型掺杂剂1,3-二甲基2-苯基-2,3-二氢-1h-苯并咪唑 (NDMBI) 从p型转化为n型，具有较高的n型塞贝克系数。n型混合动力的最大功率因数在373 K下为195 mWm^-1K^-2，比文献中大多数n型MWCNT基有机材料的功率因数高2-3个数量级。这种高TE性能可能归因于有效n型掺杂产生的MWCNT的高n型塞贝克系数。理论计算结果表明，有效的n型掺杂可以增加金属MWCNT的塞贝克系数，而不会在费米能级移动以接近一维van Hove奇异性时牺牲其电导率。结果表明，可以解决一维金属材料的电导率与塞贝克系数之间的权衡关系，这是制备可穿戴电子设备的大型可扩展，低成本和高性能柔性TE设备的有希望的候选者。这可能会促进使用金属一维纳米材料开发高性能有机和无机TE材料的发展。