Research press release

ポリマーでエネルギー変換

Nature Materials

Energy conversion with polymers

導電性ポリマーの熱電変換効率が軽い化学的脱ドーピング処理によって向上することが、Nature Materials電子版に報告される。この材料の熱電効率は、冷却や廃熱回収に必要な値に近い。

熱電素子は、両端を異なる温度に保持すると、電力を発生させる。この過程の効率は、ベース材料が内部温度勾配を維持する能力に依存しており、その能力は材料の熱伝導度と電気伝導度によって決まる。ほとんどの無機半導体など多くの材料は、熱伝導度と電気伝導度を独立して変えることができない。

X Crispinらは、PEDOTとして知られる導電性ポリマーの酸化レベルを慎重に調節することによって、熱伝導度を低く抑えたまま、熱電性能指数を最適化できた。PEDOTの熱電効率は、冷却素子や発電機の実動作に必要な値に近い。

After slight chemical de-doping, a conducting polymer can efficiently convert heat into electricity, reports a paper online this week in Nature Materials. The thermoelectric efficiency of the material approaches the values required for cooling and waste-heat-recovery applications.

Thermoelectric elements generate electrical power when their ends are held at different temperatures. The efficiency of this process depends on the ability of the base material to maintain an internal temperature gradient, determined by its thermal conductivity and its electrical conductivity. In many materials, such as most inorganic semiconductors, these properties cannot be changed independently.

Through careful chemical modification, Xavier Crispin and colleagues were able to optimize the electrical conductivity of a conducting polymer known as PEDOT without affecting its low thermal conductivity. The thermoelectric efficiency of their material approaches the values required for practical operation in cooling elements and power generators.

doi: 10.1038/nmat3012

「Nature 関連誌注目のハイライト」は、ネイチャー広報部門が報道関係者向けに作成したリリースを翻訳したものです。より正確かつ詳細な情報が必要な場合には、必ず原著論文をご覧ください。

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