一种基于普鲁士蓝改性电极的热电转换器件及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于普鲁士蓝改性电极的热电转换器件及其制备方法，制备普鲁士蓝电极包括以下制备步骤：S1：将CuSO<subgt;4</subgt;溶液和K<subgt;3</subgt;Fe(CN)<subgt;6</subgt;溶液混合反应，收集沉淀物；S2：将沉淀物进行洗涤、离心后进行干燥，得到普鲁士蓝电极原料；S3：将普鲁士蓝电极原料、导电剂和粘结剂混合，研磨后加入有机溶剂，得到混合浆料；S4：将浆料涂在碳布上，干燥后得到普鲁士蓝电极。本方法提供的热电转换器件，包括普鲁士蓝改性电极、对电极和离子水凝胶，两个电极分别设在离子水凝胶的两个表面上。本发明专利技术提供的热电转换器件可以利用普鲁士蓝和对电极作为二次电池储存由热能转换而来的电能，实现热电转换和电能存储功能一体化，可以为穿戴设备和物联网系统提供稳定的电源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及离子热化学电池领域，具体涉及一种基于普鲁士蓝改性电极的热电转换器件及其制备方法。

技术介绍

1、随着人工智能(ai)、医疗设备和环境监测以及应用传感领域的可穿戴电子设备和物联网系统的日渐增长的需求和快速发展，如何研究为其提供驱动的电源系统变得十分重要。目前开发应用的电池/超级电容器虽然在体型上达到要求，但是存在容量有限制需要经常充电的问题。热电材料可以收集低品位余热转化为电能的这一特性为柔性电子设备和系统的电池和电容器充电，由此减少充电的频率，为柔性可穿戴设备和微小物联网设备的运行提供一种新的途径。

2、目前热电材料包括电子型热电材料和离子型热电材料。传统的电子型热电材料由半导体或半金属组成，其塞贝克系数比较小，通常在10-100μv/k的数量级，而且其存在工作温度范围低、机械脆性、加工技术复杂并因此导致的不环保等问题。离子热电材料具有完全不同的热电转换机制，离子不进入电极而是在电极表面重新排列，在冷热电极之间产生电压差。离子热电材料具有高塞贝克系数、低成本易加工、环境污染小、具有自愈能力等优点。其中离子水凝胶作为离子热电材料中的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种普鲁士蓝改性电极的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的普鲁士蓝改性电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中，CuSO4溶液的浓度为0.2-1mol/L，K3Fe(CN)6溶液的浓度为0.1-1mol/L，CuSO4和K3Fe(CN)6的摩尔比为1:0.8-1.2，反应时间为6-10h。

3.根据权利要求1所述的普鲁士蓝改性电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中，洗涤剂为去离子水，干燥温度为60-100℃，干燥时间为10-15h。

4.根据权利要求1所述的普鲁士蓝改性电极的制备方法，其特征在于，所述步骤S3中，...

【技术特征摘要】

1.一种普鲁士蓝改性电极的制备方法，其特征在于，包括以下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的普鲁士蓝改性电极的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，cuso4溶液的浓度为0.2-1mol/l，k3fe(cn)6溶液的浓度为0.1-1mol/l，cuso4和k3fe(cn)6的摩尔比为1:0.8-1.2，反应时间为6-10h。

3.根据权利要求1所述的普鲁士蓝改性电极的制备方法，其特征在于，所述步骤s2中，洗涤剂为去离子水，干燥温度为60-100℃，干燥时间为10-15h。

4.根据权利要求1所述的普鲁士蓝改性电极的制备方法，其特征在于，所述步骤s3中，粘结剂选自聚偏氟乙烯、nafion、羧甲基纤维素中的至少一种，导电剂选自导电碳粉、科琴黑、乙炔黑中的至少一种，普鲁士蓝电极原料与导电剂、粘结剂的质量比为7：2：1。

5.根据权利要求1～4任一项所述的普鲁士蓝改性电极的制备方法制得的普鲁士蓝改性电极。

6.一种基于普鲁士蓝改性电极的热电转换器件，其特征在于，包括权利要求5所述的普鲁士蓝改性电极、对电极和离子水凝胶，所述对电极和所述普鲁士蓝改性电极分别设在所述离子水凝胶的两个表面上。

7.根据权利要求6所述的热电转换器件，其特征在于，所述对电极的制备方法包括以下制...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖旺文，戴永强，刘萌，曾炜，郭欣颖，石超生，
申请(专利权)人：广东省科学院化工研究所，
类型：发明
国别省市：