[发明专利]一种聚合物/聚合物复合热电材料及其制备方法和应用

权利要求书

1.一种聚合物/聚合物复合热电材料，其特征在于，所述聚合物/聚合物复合热电材料包含侧链极性不同的第一聚合物和第二聚合物；所述第一聚合物含有烷基取代的吡咯并吡咯二酮单元，第二聚合物含有烷氧基取代的噻吩单元；

所述第一聚合物的结构通式为：

其中，R₁和R₂分别选自H、C1～C30的直链烷基、C3～C30的含支链烷基中的一种；m为聚合单元数目，m为10～100的自然数；

所述第二聚合物的结构通式为：

其中，k为0～10的自然数；n为聚合单元数目，n为5～50的自然数；

所述第一聚合物和第二聚合物的质量比为1:9～9:1。

2.根据权利要求1所述的聚合物/聚合物复合热电材料，其特征在于，所述第一聚合物和第二聚合物的质量比为1:9～6:4。

3.根据权利要求1或2所述的聚合物/聚合物复合热电材料，其特征在于，当所述聚合物/聚合物复合热电材料的形态为聚合物/聚合物复合热电薄膜时，所述聚合物/聚合物复合热电薄膜的厚度为10nm～10μm。

4.一种掺杂的聚合物/聚合物复合热电材料，其特征在于，所述掺杂的聚合物/聚合物复合热电材料为聚合物/聚合物复合热电材料中含有小分子掺杂剂；

所述聚合物/聚合物复合热电材料包含侧链极性不同的第一聚合物和第二聚合物；所述第一聚合物含有烷基取代的吡咯并吡咯二酮单元，第二聚合物含有烷氧基取代的噻吩单元；

所述第一聚合物的结构通式为：

其中，R₁和R₂分别选自H、C1～C30的直链烷基、C3～C30的含支链烷基中的一种；m为聚合单元数目，m为10～100的自然数；

所述第二聚合物的结构通式为：

其中，k为0～10的自然数；n为聚合单元数目，n为5～50的自然数；

所述第一聚合物和第二聚合物的质量比为1:9～9:1；

所述小分子掺杂剂选自三氯化铁、2,3,5,6-四氟-7,7',8,8'-四氰二甲基对苯醌、三氟甲基苯磺酸铁、甲基苯磺酸铁、四氟硼酸亚硝、六氟磷酸亚硝、C60、C70、C80和取代的富勒烯化合物中的至少一种；所述小分子掺杂剂的掺杂量不超过第一聚合物和第二聚合物总质量的100wt％。

5.根据权利要求4所述的掺杂的聚合物/聚合物复合热电材料，其特征在于，所述小分子掺杂剂和第二聚合物重复单元的摩尔比为1：(0.1～2)。

6.根据权利要求4或5所述的掺杂的聚合物/聚合物复合热电材料，其特征在于，当所述掺杂的聚合物/聚合物复合热电材料的形态为掺杂的聚合物/聚合物复合热电薄膜时，所述掺杂的聚合物/聚合物复合热电薄膜的厚度为10nm～10μm。

7.一种如权利要求1-3中任一项所述的聚合物/聚合物复合热电材料的制备方法，其特征在于，包括：

(1)将第一聚合物和第二聚合物分别在有机溶剂中充分溶解，按照比例混合均匀，得到混合溶液；

(2)将所得混合溶液通过滴涂或旋涂法制备成聚合物薄膜，待溶剂挥发后，得到所述聚合物/聚合物复合热电材料。

8.一种如权利要求4-6中任一项所述的掺杂的聚合物/聚合物复合热电材料的制备方法，其特征在于，包括如下方式：

(1)将聚合物/聚合物复合热电材料浸润于小分子掺杂剂溶液中，得到掺杂的聚合物/聚合物复合热电材料；

(2)将小分子掺杂剂溶液旋涂在聚合物/聚合物复合热电材料表面，再经清洗和干燥，得到掺杂的聚合物/聚合物复合热电材料；

(3)或者，1)将第一聚合物和第二聚合物分别在氯苯中充分溶解，按照比例均匀混合，得到混合溶液；2)将小分子掺杂剂溶液，加入到所得混合溶液中搅拌均匀，再通过滴涂或旋涂法制成聚合物薄膜，待溶剂挥发后，得到掺杂的聚合物/聚合物复合热电材料。