記者從中國科學院獲悉，我國科研團隊成功研制出一種高性能塑料基熱電材料，該材料質(zhì)地輕軟，還能利用溫差發(fā)電，在可穿戴能源器件等領(lǐng)域具有重要應用前景。

該研究由中國科學院化學研究所團隊、北京航空航天大學團隊與合作者共同完成，相關(guān)成果24日在國際學術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

團隊研發(fā)的高性能塑料基熱電材料結(jié)構(gòu)示意圖。（中國科學院化學研究所供圖）

“很多導電聚合物可以作為熱電材料，當對這種材料施加溫度差時，材料兩端會產(chǎn)生電動勢；當在這種材料兩端構(gòu)建導電回路并施加電壓時，材料兩端也會產(chǎn)生溫度差。”文章通訊作者、中國科學院化學研究所研究員狄重安介紹。

“基于這些現(xiàn)象，人們就可以利用輕質(zhì)、柔軟的塑料來實現(xiàn)溫差發(fā)電，研發(fā)貼附式和可穿戴的能源器件，以及可以控制溫度的服裝。”狄重安說，這些功能的實現(xiàn)都需要研發(fā)出高性能的聚合物熱電材料。而現(xiàn)有聚合物的核心性能指標熱電優(yōu)值一直停留在0.5附近，無法滿足這些應用需求。

此項研究中，團隊提出并構(gòu)建了聚合物多周期異質(zhì)結(jié)（PMHJ）熱電材料。測試結(jié)果顯示，該材料在特定溫度條件下的熱電優(yōu)值達到1.28，超過商品化材料在同等溫區(qū)的性能水平。同時，團隊利用溶液法技術(shù)實現(xiàn)了PMHJ薄膜的大面積制備。

業(yè)內(nèi)專家認為，PMHJ材料的優(yōu)良性能使其在柔性供能器件研發(fā)方面具有重要應用潛力。同時，PMHJ材料的成功研制也為塑料基熱電材料性能的持續(xù)突破提供了新路徑。