时至今日，能源危机和环境污染仍是重大问题。如何有效利用余热，开发清洁能源转化材料，已成为可持续发展中最重要的挑战之一。作为新兴能源材料之一，热电材料是一种能够在热能和电能间实现相互转换的新型功能材料，可以将不能完全利用的低级废热转化为电能。目前有机小分子碳纳米管复合热电材料的研究较少，且多数有机分子有毒且合成步骤繁琐。此外，有机分子的结构与热电性能的关系还不清楚，其性能有待于进一步提高。
针对上述问题，课题组将天然氨基酸引入碳纳米管，制备了高性能的p型和n型热电材料，并在期刊《ACS Sustainable Chemistry & Engineering》（影响因子9.224，中科院JCR1区，TOP期刊）上发表题为《Simultaneously Achieving Green p- and n‑Type Single-Walled Carbon Nanotube Composites by Natural Amino Acids with High Performance for Thermoelectrics》。该课题组曹贵宾硕士研究生为第一作者，高春梅老师为通讯作者。BEAT365唯一官网为唯一通讯单位。
该论文系统地研究了氨基酸对其热电性能的影响。其中，性能较好的n型复合材料（碳纳米管/组氨酸）和p型复合材料（碳纳米管/天冬氨酸）的功率因子在室温下分别达到了502.0 μW m−1 K−2和221.6 μW m−1 K−2。将其串联制备了一个原型器件，在87K的温差下，该器件的输出电压为42.3 mV，输出功率为4.3 μW。
该工作得到了国家自然科学基金、广东省自然科学基金等项目的支持。
原文链接：https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acssuschemeng.2c03575
