报告题目：巨热电势离子凝胶热电材料与化学

报告人：刘玮书博士，南方科技大学

报告时间：2020年9月30日16：00

报告地点：16号楼214

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报告人简介：

刘玮书，南方科技大学副教授，从事热电材料与器件研究，目前已经在Science、PNAS、Nat. Energy、EES、AEM 、AFM、Nano Energy等学术期刊发表学术论文90余篇，论文总引用超过6000次，H指数38。已申请专利24项，包括中国专利15项、美国专利3项、国际专利1项。参与两部英文专著中5个章节撰写；应邀参加美国TMS会议、国际陶瓷年会CICC、中国热电大会等国际会议做特邀报告。获首届腾讯“科学探索奖”，深圳市孔雀计划人才；任中国材料研究学会下属热电材料及应用分会理事，英国物理学会IoP旗下杂志《Nanotechnology》咨询委员会成员。

报告摘要：

基于Seebeck效应的热电转换材料可以实现热能与电能之间直接的相互转换，可为物联网体系中的小型传感器或电子设备提供可持续工作的电能。目前，基于传统电子型的热电转换材料在室温环境下捕获的能量可以达到毫瓦级的输出功率，但是受半导体电声输运行为的限制，优化的热电势约在200 μV/K左右，获取1-5V级需要增加额外升压模块或者成千上万对n/p热电对串联。本报告拟简单介绍热电材料的研究进展，以及所面临的挑战。然后重点介绍报告人课题组近期所研发的新型的离子热电凝胶材料，该材料以明胶为基体，通过离子的扩散熵与氧化还原电对的反应熵的协同效应在准固态离子凝胶中实现了高达17 mV/K的巨热电势效应。将25个5×5×1.8 mm的准固态离子型热电单元串联组装成柔性可穿戴器件，该器件利用人体温差实现高达2.2 V的电压和5 μW最大输出功率，为物联网体系中传感器及电子设备实现所需的环境自供能提供了一种新的选择。以离子为能量载体实现热到电的转换，拓展了现有热电材料的范畴，也开启基于热-电-化学之间的学科交叉。最后，报告也将结合最新热电化学电池的研究进展，对与新兴的热-电-化学交叉学科进行展望。