[發明專利]一種基于離子液體的水凝膠熱電材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202110451274.2
• 申請日: 2021-04-26
• 公開（公告）號: CN113178515B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 孫寬;劉悠然;朱丹青;周永利;何勇杰;張勇威;曾浩然;袁有嵐;朱文濤
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: H01L35/24
• 分類號: H01L35/24;H01L35/14;H01L35/34
• 代理公司: 重慶恩洲知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 50263
• 代理人: 蘭渝宏

1.一種提高離子型熱電材料熱電性能的組合物，其特征在于，所述組合物包括離子液體、無機物和聚合物；所述聚合物作為凝膠型的骨架材料包覆所述無機物和離子液體，所述離子液體和所述無機物作為所述熱電材料的載流子；其中所述離子液體包括咪唑類離子液體、吡啶類離子液體、吡咯烷類離子液體和/或哌啶類離子液體中的一種或多種；所述無機物包括無機鹽和可溶性堿，所述無機物選自碘化銫、碘化鉀、碘化鈉、溴化鉀、溴化鈉、氯化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、硝酸鉀、磷酸鉀和/或硫酸鈉中的一種或多種；所述聚合物包括偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚乙二醇和/或聚乙烯醇中的一種或多種。

2.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述無機物的摩爾濃度為0.01-1.00mol/L。

3.如權利要求1所述的組合物，其特征在于，所述離子液體與所述無機物以及所述聚合物的質量比為離子液體：無機物：聚合物：溶劑＝1：1～80：25～50：250～500。

4.一種基于離子液體的水凝膠熱電材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)將聚合物、無機物和極性溶劑在室溫下攪拌混勻，攪拌時間為30-180min，制得熱電凝膠前驅體材料，其中，所述聚合物包括偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、聚乙二醇和/或聚乙烯醇中的一種或多種，所述無機物包括無機鹽和可溶性堿，所述無機物選自碘化銫、碘化鉀、碘化鈉、溴化鉀、溴化鈉、氯化鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀、硝酸鉀、磷酸鉀和/或硫酸鈉中的一種或多種；

2)將步驟1)制得的所述熱電凝膠前驅體材料與離子液體在室溫下攪拌混勻，攪拌時間為30-180min，制得所述水凝膠熱電材料，其中，所述離子液體包括咪唑類離子液體、吡啶類離子液體、吡咯烷類離子液體和/或哌啶類離子液體中的一種或多種；或

3)將所述聚合物、所述無機物和極性溶劑在加熱條件下攪拌混勻，加熱溫度為室溫至200℃，加熱攪拌的轉速為500-5000r/min，攪拌時間為10-120min，制得熱電凝膠前驅體材料；

4)將步驟3)制得的所述熱電凝膠前驅體材料與所述離子液體在加熱條件下攪拌混勻，加熱溫度為室溫至200℃，加熱攪拌的轉速為500-5000r/min，攪拌時間為10-120min，制得所述水凝膠熱電材料。

5.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述極性溶劑包括去離子水、二甲基亞砜和/或丙酮。

6.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述無機物的摩爾濃度為0.01-1.00mol/L。

7.如權利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述離子液體與所述無機物以及所述聚合物的質量比為離子液體：無機物：聚合物：溶劑＝1：1～80：25～50：250～500。

8.采用權利要求4所述的制備方法制得的離子型水凝膠熱電材料。