一种基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件，其特征在于，该热电器件是在热电泡沫的上下表面分别通过导电银胶连接铜片作为上下两个电极得到，制备方法为：1)将石墨烯、氯化钠nacl、聚二甲基硅氧烷pdms按照一定的比例混合，并充分搅拌至均匀；2)将步骤1)中的均匀混合物填充到模具中，压制紧实，放入烘箱中加热固化，然后取出冷却；3)将步骤2)中的石墨烯复合物块体从模具中取出，放入热水中浸泡，直到nacl完全溶解，然后将泡沫取出，放入烘箱烘干，得到热电泡沫；4)将热电泡沫上下面涂上银胶，并与铜片相连，再次烘干后，即得到高弹可压缩的石墨烯泡沫热电器件。2.根据权利要求1所述的基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件，其特征在于，步骤1)中所述石墨烯和pdms的质量比为1:20～1:5，通过改变石墨烯含量，调控热电泡沫的电导率和热电性能。3.根据权利要求1所述的基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件，其特征在于，步骤1)中所述pdms和nacl的质量比为1:5～1:15，通过改变nacl含量，获得不同孔隙率的热电泡沫，从而实现热导率的调控。4.根据权利要求1所述的基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件，其特征在于，使用的nacl平均粒径为150～800μm，通过改变使用nacl的粒径，获得具有不同孔径的热电泡沫。5.一种权利要求1所述的的基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件，其特征在于，所述的热电泡沫的制备方法是，将石墨烯、nacl、pdms均匀混合，将其填充于模具中并压制紧实，放入烘箱中加热固化，温度范围为60～120℃，加热时间为1～5h；浸泡的热水温度为30～100℃，浸泡时间为5～48h，直到nacl完全溶解，所述热电泡沫为多孔的圆柱体或者立方体。6.根据权利要求2-5任一项所述的基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件，其特征在于：1)石墨烯替换为其他的无机或者有机热电材料，包括但不限于碳纳米管、碳纤维、富勒烯、石墨炔中的一种碳材料，或传统的碲化铋基热电材料，或新型的mxene、ws2、mos2中的一种二维材料；2)pdms替换为但不限于常用的pva,pu,pvdf,nbr,ecoflex,rcoflex中的一种高分子材料；3)造孔剂nacl替换为但不限于k2so4、kcl、na2so4中的一种盐颗粒，或方糖、白砂糖中的一种。7.权利要求1～6任一项所述的基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件的制备方法，其特征在于：通过高弹可压缩石墨烯热电泡沫或者其他的热电泡沫制备得到。8.权利要求7所述的热电泡沫在热电材料与器件、传感监测、光热蒸发、海水淡化、保温隔热或可穿戴电子中的应用。

技术总结
本发明提供了一种基于高弹可压缩石墨烯/有机复合泡沫的热电器件及其制备方法。该热电器件包括：主体为圆柱体或立方体型的多孔热电泡沫，上下表面分别通过导电银胶连接铜片作为上下两个电极。所述的热电泡沫是将石墨烯、氯化钠(NaCl)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)按照一定的比例混合，并充分搅拌至均匀，压制紧实，放入烘箱中加热固化，然后放入热水中浸泡，直到NaCl完全溶解，然后放入烘箱烘干取出。本发明提供的热电泡沫及器件，具有良好的热电性能，优异的电学和力学稳定性，且制备工艺简单、可大规模生产，为高性能柔性热电材料设计及应用提供了有效的解决方案，在柔性可穿戴领域具有广阔的应用前景。的应用前景。的应用前景。


技术研发人员：马儒军 张鼎 茆寅
受保护的技术使用者：南开大学
技术研发日：2021.11.01
技术公布日：2022/2/7