一种高强高韧N型离子热电凝胶及其制备和应用制造技术

一种高强高韧N型离子热电凝胶，是采用2‑(6‑异氰基‑己基氨基)‑6‑甲基‑4[1H]‑嘧啶酮（UPy）对聚乙烯醇（PVA）进行改性得改性聚乙烯醇，经重复冻融处理后，采用锌盐溶液进行溶剂置换获得的N型离子热电凝胶。本发明专利技术制备方法制得的热电凝胶保证了其为N型结构的同时，实现了高强高韧力学性能，热电凝胶拉伸强度达到了6.7MPa以上、断裂伸长率为1100%以上，韧性高于43MJ m<supgt;‑3</supgt;的优异力学性能外，在室温下还表现出高达‑3.69mV K<supgt;‑1</supgt;的塞贝克系数和0.15S m<supgt;‑1</supgt;的电导率。此外，该材料还具有良好的耐冻型和耐干性，并且可应用于直接转换人体体温至电能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热电材料，具体涉及一种高强高韧n型离子热电凝胶及其制备和应用。

技术介绍

1、随着柔性电子（如电子皮肤、软体机器人及柔性可穿戴设备等）的快速发展，对柔性自供电设备的需求与日俱增。热电材料因能将低品位热能（如人体体温）直接转变为电能而在自供电领域备受关注。目前，热电材料主要有电子型和离子型两种。传统的以无机结晶化合物为基体的电子型热电材料因基体坚硬，生物毒性较大及塞贝克系数较低等缺点而难以应用于柔性自供电领域。相较而言，以高分子凝胶为基体的离子型热电材料则因高塞贝克系数（可达 mv/k）、低毒性、无液体渗漏等优点而在柔性电子自供电领域具有较大的应用潜力。

2、然而在实际应用中，离子型热电材料也面临一些问题，其中最突出的有两方面：一是为提高离子热电材料的输出功率，常常需要将以阳离子迁移为主的p型和以阴离子迁移为主的n型热电材料进行藕合，然而因阴离子尺寸较大、难以迁移和难以调控等原因，n型热电材料相较于p型而言较难制备、种类稀少，因而整体的热电性能不理想；二是现有离子热电材料或强度较低或韧性较差，虽然已有关于p型高强高韧热电材料的报道，本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高强高韧N型离子热电凝胶，其特征在于：是采用2-(6-异氰基-己基氨基)-6-甲基-4[1H]-嘧啶酮（UPy）对聚乙烯醇（PVA）进行改性得改性聚乙烯醇，经重复冻融处理后，采用锌盐溶液进行溶剂置换获得的N型离子热电凝胶。

2.如权利要求1所述的一种高强高韧N型离子热电凝胶，其特征在于：所述UPy和PVA的质量比为1~4:10。

3.如权利要求1或2所述的一种高强高韧N型离子热电凝胶，其特征在于：所述重复冻融处理是在-30 ℃下冷冻12 h，然后置于室温下解冻融化2 h，重复冷冻-解冻2~3次循环。

4.如权利要求1-3所述的一种高强高韧N型离...

【技术特征摘要】

1.一种高强高韧n型离子热电凝胶，其特征在于：是采用2-(6-异氰基-己基氨基)-6-甲基-4[1h]-嘧啶酮（upy）对聚乙烯醇（pva）进行改性得改性聚乙烯醇，经重复冻融处理后，采用锌盐溶液进行溶剂置换获得的n型离子热电凝胶。

2.如权利要求1所述的一种高强高韧n型离子热电凝胶，其特征在于：所述upy和pva的质量比为1~4:10。

3.如权利要求1或2所述的一种高强高韧n型离子热电凝胶，其特征在于：所述重复冻融处理是在-30 ℃下冷冻12 h，然后置于室温下解冻融化2 h，重复冷冻-解冻2~3次循环。

4.如权利要求1-3所述的一种高强高韧n型离子热电凝胶，其特征在于：所述溶剂置换采用无机锌盐溶液，所述无机锌盐溶液中，无机盐为氯化锌、醋酸锌、硫酸锌中的一种，溶剂为丙三醇和水组成，其中丙三醇的体积占比为0~50%，无机盐浓度为0.5~2mol/l，溶剂置换时间为24~72 h。

5.一种高强高韧n型离子热电凝胶的制备方法，其特征在于：采用改性聚乙烯醇进行重复冻融处理，然后进行溶剂置换，所述改性聚乙烯...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡乔曼，徐康茗，王洋，陈小玲，
申请(专利权)人：重庆文理学院，
类型：发明
国别省市：