热电材料性能的衡量指标为热电优值ZT,在导电聚合物之中,不管是聚乙炔、聚苯胺还是聚吡咯,其理论上的计算结果均有望达到ZT>1的水平[16]。由于聚苯胺的制备方法简单、原料价廉易得、电传输性能优异、结构多样化、掺杂机理独特、良好的稳定性等,因此是目前研究最多的聚合物热电材料。81024
徐前等[17]采用化学氧化法制备了聚苯胺,并且研究了合成条件对聚苯胺热电性能的影响,其结果发现尽管热导率的变化随着测试温度的升高而降低,但是在0℃至30℃这个区间内,聚苯胺的热导率变化较不明显。最后得出结论:在实验温度为20℃、HCL的浓度为1。0 mol/L、氧化剂与苯胺单体的物质的量的比值为1。25时,聚苯胺的Seebeck系数和热导率最小,整体材料的热电性能表现最佳。
李杰等[18]针对不同质子酸掺杂对聚苯胺的热电性能进行了研究,得到一个普遍的规律,在实验温度增加的同时,聚苯胺样品的Seebeck系数与ZT值也会增加(见图2-1与图2-2)。不同酸掺杂的PANI的Seebeck系数-温度曲线论文网
不同酸掺杂的PANI的ZT值-温度曲线
从上述研究结果来看,虽然聚苯胺的热电性能已经有了一定的提高,但是与无机材料相比仍较低。为了进一步提高聚苯胺的热电性能,研究人员开始进行了聚苯胺复合热电材料的相关实验,如:碳纳米管/聚苯胺复合热电材料[19]、石墨烯/聚苯胺复合热电材料[20]、Bi-Te合金/聚苯胺复合热电材料等[21]。