湖南大学黄晖辉获国家专利权
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龙图腾网获悉湖南大学申请的专利一种具有自愈功能的可穿戴热电发电机及其制备方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119894347B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-04-14发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202510078907.8,技术领域涉及:H10N10/17;该发明授权一种具有自愈功能的可穿戴热电发电机及其制备方法是由黄晖辉;杨耀城设计研发完成,并于2025-01-17向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种具有自愈功能的可穿戴热电发电机及其制备方法在说明书摘要公布了:本发明提供了一种具有自愈功能的可穿戴热电发电机及其制备方法,该制备方法采用氯化铝溶浆作为掺杂剂,通过电子结构调控,完善了二维过渡金属二硫化物纳米片的热电性能。由于二硫化物表面的S原子带负电,而铝离子带正电,正负相吸,从而使得铝离子将相邻不同二硫化物绑定在一起,从而具有更好的电学性能。即使加入少量氯化铝溶浆,其电导率和塞贝克系数可同时提升,热电功率比修饰前提高14倍,并在温度和相对湿度上保持更好的稳定性。再将修饰后的np型热电材料组成具有自愈合特性的柔性热电器件。运用人体热量,该器件达到约15mV的输出电压,较现有二维过渡金属硫化物基热电可穿戴器件有明显提高,为其近步实际应用实现重要一步。
本发明授权一种具有自愈功能的可穿戴热电发电机及其制备方法在权利要求书中公布了:1.一种具有自愈功能的可穿戴热电发电机,其特征在于,包括基底和复合在所述基底上的p型热电单元;所述p型热电单元包括一多组p型热电薄膜材料串并联的p型热电薄膜材料; 所述多组串并联的p型热电薄膜材料的组与组之间具有间隙;p型热电薄膜材料和n型热电薄膜材料交替间隔设置;p型热电薄膜材料和n型热电薄膜材料之间通过导电材料相连接; 所述基底包括柔性基底膜层;所述基底的材质为聚二甲基硅氧烷、苯乙烯系热塑性弹性体和聚酰亚胺中的至少一种; 所述p型热电单元采用二维过渡金属二硫化物纳米片经路易斯酸溶液掺杂制成的薄膜材料; 所述二维过渡金属二硫化物纳米片包括MoS2、TiS2、WS2、MoSe2、WSe2中的至少一种; 所述路易斯酸溶液包括三氯化铝、三氟化硼、三氧化硫、溴化铁中的至少一种; 所述p型热电薄膜材料的制备:采用锂插层剥离法制备二维过渡金属二硫化物纳米片分散液,再将二维过渡金属二硫化物纳米片分散液采用路易斯酸溶液进行掺杂制备p型热电薄膜材料; 所述p型热电薄膜材料的制备具体过程包括如下步骤: 步骤一:制备TiS2纳米片分散液: 取TiS2粉末、正丁基锂溶液与正己烷溶液在氮气环境下持续搅拌至充分混合,合成LixTiS2;过滤上述溶液中的沉淀物,并用正己烷清洗数次去除过量的正丁基锂,然后将沉淀物置入去离子水中并结合超声辅助进行剥离过程,超声功率为200W,时间为5分钟;剥离完成后,将所得溶液以10000转分钟的速度离心数次,获得TiS2纳米片分散液; 步骤二:制备MoS2纳米片分散液: 取MoS2粉末与正丁基锂溶液加入正己烷中,于手套箱中氮气环境下常温搅拌至充分混合,将所得的混合分散液置于离心机中在10000转分钟的速度下离心10分钟,收集离心后的沉淀物,再将沉淀物分散到正己烷中以10000转分钟的速度离心10分钟并收集沉淀,重复此操作3次;将清洗后的沉淀物加入到去离子水中,放入细胞粉碎机内常温600W功率下超声剥离60分钟,再次置入离心机中10000转分钟离心5分钟,去除未被剥离的MoS2沉淀,重复操作3次,得到MoS2纳米片分散液; 步骤三:制备AlCl3掺杂TiS2纳米片及AlCl3掺杂MoS2纳米片组装热电薄膜: 将TiS2或MoS2纳米片分散液与AlCl3溶液同时均匀加入抽滤装置中进行真空抽滤,完成后将所得薄膜在常温下真空干燥,即可。
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