Published October 13, 2019 | Version v1
Publication Open

Thermoelectric Effect of Buckypaper/Copper Assembly

Creators

  • 1. Universidade Federal do Pará
  • 2. Universidade Federal do Acre

Description

Carbon nanotubes (CNTs) exhibit excellent electrical and thermal properties that have been used in several device assemblies, such as electrode sheets made from an aggregate of CNTs, also called as buckypaper (BP). Despite that, the properties of single CNTs are reduced when randomly assembled to form a BP. In this way, this study investigated the thermoelectric effect of a BP electrode assembled on a copper electrode with an active area of 4.0 cm 2 . The micrographs were obtained by scanning electron microscopy and show morphology agglomerated of multiwalled CNTs, which permeated into the filter paper, forming a thickness of 67.33 μ m. Moreover, indoor/outdoor tests were performed approaching the BP electrode from a heat source. Thus, the electrical responses in function of temperature variation show maximum thermovoltages of 9.0 mV and 40.73 mV from indoor and outdoor tests, respectively. Finally, an average Seebeck coefficient for the BP/copper electrodes array of 35.34 ± 6.0 mV/K was estimated from 298 to 304 K. These findings suggest that this assembly will be easily applied in thermoelectric device concepts.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

تُظهر الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs) خصائص كهربائية وحرارية ممتازة تم استخدامها في العديد من تجميعات الأجهزة، مثل صفائح الأقطاب الكهربائية المصنوعة من مجموعة من الأنابيب النانوية الكربونية (CNTs)، والتي تسمى أيضًا ورق البوكي (BP). على الرغم من ذلك، يتم تقليل خصائص الـ CNTs المفردة عند تجميعها عشوائيًا لتشكيل ضغط الدم. وبهذه الطريقة، بحثت هذه الدراسة في التأثير الكهربائي الحراري لإلكترود ضغط الدم الذي تم تجميعه على إلكترود نحاسي بمساحة نشطة تبلغ 4.0 سم 2 . تم الحصول على الصور المجهرية عن طريق المسح المجهري الإلكتروني وإظهار التشكل المتكتل من CNTs متعددة الجدران، والتي تغلغلت في ورق الترشيح، وتشكل سمك 67.33 ميكرومتر. علاوة على ذلك، تم إجراء اختبارات داخلية/خارجية تقترب من قطب ضغط الدم من مصدر حراري. وبالتالي، تُظهر الاستجابات الكهربائية في وظيفة تغير درجة الحرارة أقصى جهد حراري قدره 9.0 مللي فولط و 40.73 مللي فولط من الاختبارات الداخلية والخارجية، على التوالي. أخيرًا، تم تقدير متوسط معامل سيبيك لمجموعة أقطاب ضغط الدم/النحاس من 35.34 ± 6.0 مللي فولت/كلفن من 298 إلى 304 كلفن. تشير هذه النتائج إلى أن هذا التجميع سيتم تطبيقه بسهولة في مفاهيم الأجهزة الكهربائية الحرارية.

Translated Description (French)

Les nanotubes de carbone (CNT) présentent d'excellentes propriétés électriques et thermiques qui ont été utilisées dans plusieurs ensembles de dispositifs, tels que des feuilles d'électrodes fabriquées à partir d'un agrégat de CNT, également appelé buckypaper (BP). Malgré cela, les propriétés des CNT uniques sont réduites lorsqu'ils sont assemblés de manière aléatoire pour former un BP. De cette façon, cette étude a étudié l'effet thermoélectrique d'une électrode BP assemblée sur une électrode en cuivre d'une surface active de 4,0 cm 2 . Les micrographies ont été obtenues par microscopie électronique à balayage et montrent une morphologie agglomérée de NTC à parois multiples, qui ont pénétré dans le papier filtre, formant une épaisseur de 67,33 μm. De plus, des tests intérieurs/extérieurs ont été effectués en s'approchant de l'électrode BP à partir d'une source de chaleur. Ainsi, les réponses électriques en fonction de la variation de température montrent des thermovoltances maximales de 9,0 mV et 40,73 mV à partir d'essais intérieurs et extérieurs, respectivement. Enfin, un coefficient Seebeck moyen pour le réseau d'électrodes BP/cuivre de 35,34 ± 6,0 mV/K a été estimé de 298 à 304 K. Ces résultats suggèrent que cet assemblage sera facilement appliqué dans les concepts de dispositifs thermoélectriques.

Translated Description (Spanish)

Los nanotubos de carbono (CNT) exhiben excelentes propiedades eléctricas y térmicas que se han utilizado en varios conjuntos de dispositivos, como las láminas de electrodos hechas de un agregado de CNT, también llamado buckypaper (BP). A pesar de eso, las propiedades de los CNT individuales se reducen cuando se ensamblan aleatoriamente para formar un BP. De esta manera, este estudio investigó el efecto termoeléctrico de un electrodo BP ensamblado sobre un electrodo de cobre con un área activa de 4.0 cm 2 . Las micrografías se obtuvieron mediante microscopía electrónica de barrido y muestran una morfología aglomerada de CNT de paredes múltiples, que penetraron en el papel de filtro, formando un espesor de 67,33 μm. Además, se realizaron pruebas en interiores/exteriores acercándose al electrodo BP desde una fuente de calor. Por lo tanto, las respuestas eléctricas en función de la variación de temperatura muestran termovoltaías máximas de 9.0 mV y 40.73 mV a partir de pruebas en interiores y exteriores, respectivamente. Finalmente, se estimó un coeficiente Seebeck promedio para la matriz de electrodos BP/cobre de 35.34 ± 6.0 mV/K de 298 a 304 K. Estos hallazgos sugieren que este ensamblaje se aplicará fácilmente en conceptos de dispositivos termoeléctricos.

Files

8385091.pdf.pdf

Files (4.5 kB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:08135d9ba70fd3e0ee555484d23a7f30
4.5 kB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
التأثير الكهربائي الحراري لورق البوكي/تجميع النحاس
Translated title (French)
Effet thermoélectrique de l'assemblage Buckypaper/Cuivre
Translated title (Spanish)
Efecto termoeléctrico del ensamblaje de Buckypaper/Cobre

Identifiers

Other
https://openalex.org/W2979374390
DOI
10.1155/2019/8385091

Is supplement to
https://openalex.org/W3155225018 (Other)
https://openalex.org/W2895853674 (Other)
https://openalex.org/W2811402122 (Other)
https://openalex.org/W2790673047 (Other)
https://openalex.org/W2789998762 (Other)
https://openalex.org/W2139121501 (Other)
https://openalex.org/W2080573930 (Other)
https://openalex.org/W2062302580 (Other)
https://openalex.org/W2010759107 (Other)
https://openalex.org/W1570137576 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Brazil

References

  • https://openalex.org/W1971918456
  • https://openalex.org/W1979557472
  • https://openalex.org/W1989723802
  • https://openalex.org/W1998604498
  • https://openalex.org/W2009074647
  • https://openalex.org/W2014601808
  • https://openalex.org/W2015620556
  • https://openalex.org/W2017974763
  • https://openalex.org/W2026528717
  • https://openalex.org/W2029996240
  • https://openalex.org/W2031023373
  • https://openalex.org/W2040413221
  • https://openalex.org/W2050179910
  • https://openalex.org/W2058153616
  • https://openalex.org/W2061862337
  • https://openalex.org/W2066140262
  • https://openalex.org/W2076687036
  • https://openalex.org/W2085977045
  • https://openalex.org/W2104565311
  • https://openalex.org/W2111703468
  • https://openalex.org/W2124948425
  • https://openalex.org/W2136595562
  • https://openalex.org/W2170116274
  • https://openalex.org/W2294741322
  • https://openalex.org/W804538920