KR101397265B1 - Dedoped conductive film have high-efficient thermoelectric performance - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 열전 성능이 향상된 전도성 필름 및 그 제조방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a conductive film having improved thermoelectric performance and a method of manufacturing the same.
열전현상(Thermoelectric effect)은 열과 전기 사이의 가역적, 직접적인 에너지 변환을 의미하며, 재료 내부의 전자(electron)와 정공(홀, hole)의 이동에 의해 발생하는 현상이다. 이러한 열전 현상은 외부로부터 인가된 전류에 의해 형성된 양단의 온도 차를 이용하여 냉각분야에 응용하는 펠티어 효과(Peltier effect)와 재료 양단의 온도 차로부터 발생하는 기전력을 이용하여 발전분야에 응용하는 제벡 효과(Seebeck effect)로 구분된다.Thermoelectric effect refers to reversible and direct energy conversion between heat and electricity, and is a phenomenon caused by the movement of electrons and holes (holes) in the material. This heat transfer phenomenon is caused by the Peltier effect applied to the cooling field and the electromotive force generated from the temperature difference between the two ends of the material by using the temperature difference between both ends formed by the current applied from the outside, (Seebeck effect).
이러한 열전현상은 온도전자기기의 발열문제에 대응하는 능동형 냉각 시스템과 DNA에 응용되는 정밀온도제어 시스템 등 기존의 냉매가스 압축방식의 시스템으로는 해결 불가능한 분야에서의 수요가 확대되고 있다. 또한 열전 냉각은 환경문제를 유발하는 냉매가스를 사용하지 않는 무진동, 저소음의 친환경 냉각기술이며, 고효율의 열전 냉각재료의 개발로 냉장고, 에어컨 등 범용냉각 분야에까지 응용의 폭을 확대할 수 있다. 또한 자동차 엔진부, 산업용 공장 등에서 열이 방출되는 부분에 열전재료를 적용하면 재료 양단에 발생하는 온도 차에 의한 발전이 가능하며, 태양에너지 사용이 불가능한 화성, 토성 등의 우주 탐사선에는 이미 이러한 열전발전시스템이 가동되고 있다.These thermoelectric phenomena are increasingly demanded in the fields that can not be solved by conventional refrigerant gas compression systems such as active cooling systems that respond to heat problems of temperature electronic devices and precision temperature control systems that are applied to DNA. In addition, thermoelectric cooling is an environmentally friendly, non-vibration-free cooling technology that does not use refrigerant gas to cause environmental problems. By developing high-efficiency thermoelectric cooling materials, it can expand applications to general cooling fields such as refrigerator and air conditioner. In addition, if a thermoelectric material is applied to a portion where heat is emitted from an automobile engine or an industrial plant, it is possible to generate electricity by the temperature difference generated at both ends of the material. In addition, space probes such as Mars and Saturn, The system is running.
이러한 열전재료로 사용될 수 있는 전도성 재료로 BiTe와 같은 무기재료를 예로 들 수 있으나, 전도성 재료로 사용되는 무기재료인 중금속은 자원이 적고 산출국이 한정되어 있으며, 환경오염을 야기시킬 뿐만 아니라, 형상구현이 자유롭지 못해 대면적화나 고집적화가 곤란하다는 단점이 있었다. 구체적으로, 무기재료를 열전재료로 사용할 경우, 전도성 고분자 대비 약 2 내지 3배의 제조비용이 발생하게 되어 경제성이 떨어진다는 문제점이 있다.As a conductive material that can be used as such a thermoelectric material, an inorganic material such as BiTe is exemplified. However, heavy metals, which are inorganic materials used as conductive materials, have a limited resource, limited countries of origin, The implementation is not free and the large area and high integration are difficult. Specifically, when an inorganic material is used as a thermoelectric material, a production cost of about 2 to 3 times as much as the conductive polymer is generated, which results in a low cost.
이에, 열전재료로 풍부한 자원, 경량, 유연성, 집적화 기술(스크린인쇄, 잉크젯) 등에 유리한 전기 전도성 고분자를 사용하는 방안이 모색되고 있다. 그러나 전기 전도성 고분자를 이용할 경우, 전기적 특성은 우수하나 열전특성을 나타내는 제벡(Seebeck) 계수가 낮으며, 제벡 계수가 높은 전도성 고분자의 경우에는 전도도가 현저하게 낮은 단점이 있어, 최종으로는 역률(Power factor)값이 낮아 무기재료에 비해 현저하게 낮은 열전효율(ZT)을 갖는다는 문제점이 있다. Accordingly, a method of using an electrically conductive polymer which is advantageous for resource, light weight, flexibility, and integration technology (screen printing, inkjet) rich in thermoelectric materials is being sought. However, when the electroconductive polymer is used, the electrical characteristic is excellent, but the Seebeck coefficient showing the thermoelectric characteristic is low. In the case of the conductive polymer having a high Seebeck coefficient, the conductivity is remarkably low, and finally, the power factor factor value is low and thus the thermoelectric efficiency ZT is significantly lower than that of the inorganic material.
이러한, 전기 전도성 고분자는 예를 들어, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)에 폴리스티렌술폰산(PSS)을 도핑하여 전기 전도도를 높일 수 있으나, 높아진 전기 전도도에 비하여, 제벡(Seebeck) 계수가 현저하게 낮아짐으로 인해, 최종적으로 낮은 열전효율(ZT)를 갖는다는 문제점이 있다.
Such electroconductive polymer can increase electric conductivity by doping poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) with polystyrene sulfonic acid (PSS). However, compared with the increased electric conductivity, There is a problem in that the coefficient is remarkably lowered to finally have a low thermoelectric efficiency ZT.
본 발명의 목적은 전도성 고분자에 디도핑 공정을 도입하여 제벡 계수를 제어할 수 있는 전도성 필름 제조 방법을 제공하고, 이를 통해, 높은 열전효율을 갖는 전도성 필름을 제공하는 것이다.
It is an object of the present invention to provide a conductive film production method capable of controlling a Seebeck coefficient by introducing a dedoping process into a conductive polymer, thereby providing a conductive film having a high thermoelectric efficiency.
본 발명은 전도성 고분자에 디도핑 공정을 도입하여 제벡 계수를 제어하는 단계를 포함하는 전도성 필름 제조방법을 제공한다. The present invention provides a method for producing a conductive film comprising the step of introducing a dedoping process into a conductive polymer to control a Seebeck coefficient.
또한, 전도성 고분자 필름 상에 디도판트가 분산된 구조로, 열전효율(ZT)이 0.11 내지 0.4를 만족하는 전도성 필름을 제공한다.
Further, the present invention provides a conductive film having a structure in which a dopant is dispersed on a conductive polymer film and a thermoelectric efficiency (ZT) of 0.11 to 0.4.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 전도성 고분자에 디도핑 공정을 도입하여 제벡 계수를 제어할 수 있고, 제벡 계수와 역률을 모두 향상시킬 수 있으며, 이를 통해 높은 열전효율(ZT)을 갖는 전도성 필름을 제공함으로써, 풍부한 자원, 경량, 유연성 및 집적화가 가능한 열전재료를 제공할 수 있다.
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the present invention can provide a conductive film having a high thermoelectric efficiency (ZT) through the use of a dedoping process in a conductive polymer to control the bekking coefficient and improve both the Seebeck coefficient and the power factor. It is possible to provide a thermoelectric material capable of abundant resources, light weight, flexibility and integration.
도 1은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전도성 필름의 디도펀트 함량에 따른 제벡 계수를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전도성 필름의 디도펀트 함량에 따른 전기 전도도를 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전도성 필름의 디도펀트 함량에 따른 역률을 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명의 하나의 실시예에 따른 전도성 필름의 디도펀트 함량에 따른 열전효율을 나타낸 그래프이다.FIG. 1 is a graph showing the Seebeck coefficient according to the amount of the dopant in the conductive film according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing electrical conductivity according to the content of a dedopant in a conductive film according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3 is a graph showing the power factor according to the dopant content of the conductive film according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a thermoelectric efficiency according to a dopant content of a conductive film according to an embodiment of the present invention. FIG.
본 발명은 전도성 고분자에 디도핑 공정을 도입하여 제벡 계수를 제어하는 단계를 포함하는 전도성 필름을 제공한다.The present invention provides a conductive film comprising a step of introducing a dedoping process into a conductive polymer to control a Seebeck coefficient.
본 발명에서 “디도판트(Dedopant)”는 산화된 전도성 고분자를 환원시키는 물질로 정의되며, 이러한 공정을 디도핑(De-doping)이라 한다. In the present invention, " Dedopant " is defined as a substance that reduces an oxidized conductive polymer, and such a process is referred to as " De-doping. &Quot;
상기 디도판트의 구체적인 예로서는, 히드라진(Hydrazine), 수산화나트륨(Sodium hydroxide), 탄산나트륨(Sodium carbonate), 산성아황산나트륨(Sodium bisulfite), 아황산나트륨(Sodium sulfite), 티오황산나트륨(sodium thiosulfate), 염화 티오닐(Thionyl chloride), 이산화황(Sulfur dioxide), 수산화암모늄(Ammonium hydroxide), 트리에틸아민(Triethylamine) 및 테트라키스(디메틸아미노)에틸렌(tetrakis(dimethylamino)ethylene)로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.
Specific examples of the dideophate include hydrazine, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium bisulfite, sodium sulfite, sodium thiosulfate, At least one selected from the group consisting of thionyl chloride, sulfur dioxide, ammonium hydroxide, triethylamine and tetrakis (dimethylamino) ethylene is used. .
본 발명에서 전도성 고분자에 디도핑 공정을 도입하여 제벡 계수를 제어하는 단계는, 전도성 고분자 및 도판트를 포함하는 혼합물을 이용하여 박막을 형성하는 단계; 및 형성된 필름 상에 디도판트 용액을 코팅하는 단계를 포함할 수 있다.In the present invention, the step of introducing a dedoping process into the conductive polymer to control the Seebeck coefficient includes the steps of: forming a thin film using a mixture containing a conductive polymer and a dopant; And coating the dodepart solution on the formed film.
상기 전도성 고분자는 특별히 제한을 두는 것은 아니나, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT), 폴리이미드(Polyimide), 폴리티오펜(PT), 폴리피롤(PPY), 폴리아닐린(PANI), 폴리스티렌술폰산(PSS), 폴리아세틸렌(Polyacetylene), 폴리(p-페닐렌), 폴리(p-페닐렌 설파이드), 폴리(p-페닐렌 비닐렌), 폴리티오펜 폴리(티에닐렌 비닐렌) 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상을 사용할 수 있다.Examples of the conductive polymer include, but are not limited to, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), polyimide, polythiophene (PT), polypyrrole (PPY), polyaniline Poly (p-phenylene sulfide), poly (p-phenylene vinylene), polythiophene poly (thienylene vinylene), and the like. And derivatives thereof.
하나의 예로, 상기 전도성 고분자는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT)를 사용할 수 있으며, 이는 후술하는 도판트 및 디도팅을 통한 열전효율을 높이는데 효과적이다. 이때, 상기 전도성 고분자는 수 평균 분자량은 50 내지 100,000인 것을 사용할 수 있다.As one example, the conductive polymer may be poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT), which is effective for increasing thermoelectric efficiency through dopants and derivatives described later. At this time, the conductive polymer may have a number average molecular weight of 50 to 100,000.
본 발명에서 사용되는 도판트는 전도성 고분자의 전도도를 향상시키는 것이면 특별히 제한하는 것은 아니나, 에틸렌글리콜(Ethylene glycol), 디메틸설폭사이드(Dimethyl sulfoxide), N-메틸-2-피롤리돈(N-Methyl-2-pyrrolidone), N,N-디메틸아세트아미드(N,N-dimethylacetamide), 4-메톡시페놀(4-Methoxyphenol), 아세토나이트릴(Acetonitrile), 사이클로헥사논(Cyclohexanone), 니트로메탄(Nitromethane), 메틸알코올(Methyl alcohol), 테트라히드로푸란(Tetrahydrofuran), 포름산(Formic acid) 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택되는 어느 1종 이상을 사용할 수 있다. The dopant used in the present invention is not particularly limited as long as it improves the conductivity of the conductive polymer. However, the dopant may be selected from the group consisting of ethylene glycol, dimethyl sulfoxide, N-methyl- 2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, 4-methoxyphenol, acetonitrile, cyclohexanone, nitromethane, , Methyl alcohol, tetrahydrofuran, formic acid, and derivatives thereof may be used.
이러한 도펀트는 물리적 도펀트로써, 열처리 시 고분자 사슬을 재배열시켜 고분자 사슬의 결정도 및 결정립 크기(grain size)를 증가시킴으로써 전자들의 이동을 용이하게 하여 전기적 특성을 크게 향상시킬 수 있다. 예로 들어, 본 발명의 실시예에서 사용한 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)의 경우, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 사슬을 재배열시켜 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜) 사슬의 결정도 및 결정립 크기(grain size)를 증가시킴으로써 전자들의 이동을 용이하게 하여 전기적 특성을 크게 향상시킬 수 있다.Such a dopant is a physical dopant. By rearranging the polymer chains in the heat treatment, the crystallinity of the polymer chain and the grain size are increased, thereby facilitating the movement of electrons, thereby greatly improving the electrical characteristics. For example, in the case of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) used in the examples of the present invention, the poly (3,4-ethylenedioxythiophene) chain is rearranged to form poly (3,4- ) Chain and the grain size, it is possible to facilitate the movement of electrons, thereby greatly improving the electrical characteristics.
상기 도펀트의 함량은 전도성 고분자 및 도판트를 포함하는 혼합물 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 10 중량부 일 수 있고, 0.01 내지 8 중량부, 0.5 내지 6 중량부, 6 내지 10 중량부, 8 내지 9 중량부, 4 내지 7 중량부, 또는 4.5 내지 6 중량부로 사용될 수 있으며, 도판트의 함량이 상기 범위일 때 높은 기계적 물성과 열전효율을 얻을 수 있다.
The content of the dopant may be 0.01 to 10 parts by weight, preferably 0.01 to 8 parts by weight, 0.5 to 6 parts by weight, 6 to 10 parts by weight, and 8 to 9 parts by weight, based on 100 parts by weight of the mixture including the conductive polymer and the dopant. 4 to 7 parts by weight, or 4.5 to 6 parts by weight. When the content of the dopant is in the above range, high mechanical properties and thermoelectric efficiency can be obtained.
구체적으로, 전도성 고분자 및 도판트를 포함하는 혼합물을 이용하여 박막을 형성하는 방법은 전도성 고분자를 포함하는 전도성 고분자 용액에 도펀트를 용해하여, 혼합물을 제조하고, 제조된 혼합물을 기판위에 코팅을 한 후, 열처리하여 전도성 고분자 사슬이 결정화된 박막을 제조할 수 있다. Specifically, a method of forming a thin film using a mixture containing a conductive polymer and a dopant includes a method of dissolving a dopant in a conductive polymer solution containing a conductive polymer to prepare a mixture, coating the resultant mixture on a substrate , And a thin film in which the conductive polymer chains are crystallized by heat treatment can be produced.
상기 전도성 고분자 혼합물은 전도성 고분자, 전도성 유화제, 개시제 및 탈이온수를 포함하는 용액을 상온에서 교반하여 전도성 고분자와 전도성 유화제의 중합체 (polymer)와 잔류하는 전도성 유화제 형태로 제조될 수 있다.The conductive polymer mixture may be prepared by stirring a solution containing a conductive polymer, a conductive emulsifier, an initiator, and deionized water at room temperature to form a polymer of a conductive polymer and a conductive emulsifier and a residual conductive emulsifier.
또한, 상기 전도성 고분자와 전도성 유화제의 중합체는 전도성 유화제가 전도성 고분자를 감싼 형태로 형성될 수 있다. In addition, the polymer of the conductive polymer and the conductive emulsifier may be formed such that the conductive emulsifier encapsulates the conductive polymer.
상기 전도성 유화제는 술폰산, 파라톨루엔술폰산 및 카르복실산으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상의 관능기(functional group)를 갖는 유기산으로, 하기 화학식 1 및 화학식 2 중 어느 하나의 구조식을 갖는 것이 바람직하다.The conductive emulsifier is preferably an organic acid having at least one functional group selected from the group consisting of sulfonic acid, para-toluenesulfonic acid and carboxylic acid, and has a structural formula of any one of the following general formulas (1) and (2).
상기 화학식 1에서 R2 는 100 내지 1,000,000의 분자량을 갖는 고분자로 4-톨루엔 설폰산(p-Toluenesulfonate), 1-나프탈렌 설폰산(2-Naphthalenesulfonate), 도데실벤젠설폰산(Dodecyl benezene sulfonate), 폴리비닐설폰산[poly(vinylsulfonate)] 및 폴리스티렌설폰산[poly(4-styrene sulfonate)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상의 조합으로 이루어진 물질이다. In the above formula (1), R 2 is a polymer having a molecular weight of 100 to 1,000,000. Examples of the polymer include p-toluenesulfonate, 2-naphthalenesulfonate, dodecyl benezene sulfonate, (Poly (vinylsulfonate)] and poly (4-styrene sulfonate). The term " poly (vinyl sulfonate) "
상기 화학식 2의 R3은 100 내지 1,000,000의 분자량을 갖는 고분자로 폴리아크릴산[poly(acrylacid)] 및 폴리메타크릴산[poly(methacryacid)]로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상의 조합으로 이루어진 물질이다. R 3 in the above formula (2) is a polymer having a molecular weight of 100 to 1,000,000 and is a material composed of at least one selected from the group consisting of polyacrylic acid and poly (methacryacid).
상기 개시제는 과황산 나트륨(Sodium persulfate(SPS)), 과황산 암모늄(Ammonium persulfate(APS)) 및 30wt% 과산화수소 수용액(Hydrogen peroxide)으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상의 제 1산화제와; FeCl3, Fe2(SO4)3, Fe(PTS)3으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상의 제 2산화제를 사용할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. Wherein the initiator is at least one selected from the group consisting of sodium persulfate (SPS), ammonium persulfate (APS) and 30 wt% hydrogen peroxide; At least one second oxidizing agent selected from the group consisting of FeCl 3 , Fe 2 (SO 4 ) 3 and Fe (PTS) 3 may be used, but is not limited thereto.
또한, 상기 기판은 고분자성 필름, 무기물을 함유하는 필름 또는 전도성 무기물을 함유하는 필름을 사용할 수 있다. 예를 들어 고분자성 필름은 폴리에스터, 폴리이미드, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 사용할 수 있고, 무기물을 함유하는 필름은 일반적인 유리필름(Glass film)을 사용할 수 있으며, 전도성 무기물을 함유하는 필름은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ATO(antimony-doped tin oxide), AZO(Al-doped zinc oxide), GZO(gallium-doped zinc oxide), IGZO(indium-gallium-zinc oxide), FTO(fluorine-doped tin oxide), ZnO, TiO2, SnO2, WO3, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상을 포함하는 필름을 사용할 수 있다.
The substrate may be a polymer film, a film containing an inorganic substance, or a film containing a conductive inorganic substance. For example, a polymer film may be a polyester, a polyimide, a polyethylene, a polypropylene, or the like. A film containing an inorganic material may be a general glass film, and a film containing a conductive inorganic material may be an ITO Indium Tin Oxide (IZO), antimony-doped tin oxide (ATO), Al-doped zinc oxide (AZO), gallium-doped zinc oxide (GZO), indium-gallium- (fluorine-doped tin oxide), ZnO, TiO 2 , SnO 2 , WO 3 , and combinations thereof.
본 발명에서 디도판트 용액에 함유된 디도판트는 히드라진(Hydrazine), 수산화나트륨(Sodium hydroxide), 탄산나트륨(Sodium carbonate), 산성아황산나트륨(Sodium bisulfite), 아황산나트륨(Sodium sulfite), 티오황산나트륨(sodium thiosulfate), 염화 티오닐(Thionyl chloride), 이산화황(Sulfur dioxide), 수산화암모늄(Ammonium hydroxide), 트리에틸아민(Triethylamine) 및 테트라키스(디메틸아미노)에틸렌(tetrakis(dimethylamino)ethylene)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상을 사용할 수 있다.In the present invention, the diphosphate contained in the dipotassium salt solution is selected from the group consisting of hydrazine, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium bisulfite, sodium sulfite, sodium thiosulfate, thionyl chloride, sulfur dioxide, ammonium hydroxide, triethylamine, and tetrakis (dimethylamino) ethylene. Any one or more of them can be used.
상기 디도판트 용액에 함유된 용매는 특별히 제한을 두는 것은 아니나, 물 및 극성 비양자성 용매로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다. The solvent contained in the dipotassium solution is not particularly limited, but one or more selected from the group consisting of water and a polar aprotic solvent can be used.
하나의 예로, 극성 비양자성 용매를 사용할 수 있으며, 이는 소량의 디도펀트로 강한 디도핑 효과를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 디도판트 용액에 함유된 용매로 극성 비양자성 용매를 사용할 경우에 대한 디도핑 효과는 도핑된 전도성 고분자인 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT):폴리스티렌술폰산(PSSA)를 예를 들어 설명하면, 폴리스티렌술폰산(PSSA)에 둘러 쌓여있는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 체인은 서로 전기적 상호작용에 의해 산화상태를 갖게 되고, 그 상호작용 사이에 극성 비양자성 용매가 가리움효과를 해주어 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 체인과 폴리스티렌술폰산(PSSA)를 벌려주고, 이렇게 벌어진 사이를 극성 비양자성 용매에 녹아 있는 디도펀트가 침투하여 디도펀트와 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)(PEDOT) 체인과 반응할 수 있는 장소를 많게 함으로써, 보다 효과적인 디도핑 공정을 수행할 수 있다. 이러한 극성 비양자성 용매의 사용은 소량의 디도판트 사용만으로도 강한 디도핑 효과를 나타낼 수 있어, 경제적인 면에서 우수한 효과를 가질 수 있다.
As an example, a polar aprotic solvent can be used, which can exhibit a strong dedoping effect with a small amount of a dedopant. For example, the dedoping effect when using a polar aprotic solvent as a solvent in a dipotentate solution is due to the use of doped conducting polymers such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT): polystyrenesulfonic acid (PSSA ), For example, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) chains surrounded by polystyrene sulfonic acid (PSSA) are oxidized by electrical interaction with each other, The polar aprotic solvent has a clogging effect to open the poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) chain and the polystyrene sulfonic acid (PSSA), and the depolarization, which is dissolved in the polar aprotic solvent, A more effective doping process can be performed by increasing the number of sites that can react with the dedopant and the poly (3,4-ethylenedioxythiophene) (PEDOT) chain. The use of such a polar aprotic solvent can exhibit a strong dedoping effect even if only a small amount of dipropane is used, and it can have an excellent effect in terms of economy.
본 발명에서, 상기 디도판트 용액에 함유된 용매가 물 일 때, 디도판트의 함량은 디도판트 용액 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 10 중량부일 수 있고, 0.01 내지 8 중량부, 0.01 내지 0.06 중량부, 0.06 내지 0.7 중량부, 0.4 내지 0.6 중량부, 0.07 내지 8 중량부, 또는 0.07 내지 10 중량부의 범위일 수 있다. In the present invention, when the solvent contained in the dipotassium solution is water, the content of the dipropanate may be 0.01 to 10 parts by weight, 0.01 to 8 parts by weight, 0.01 to 8 parts by weight, 0.06 parts by weight, 0.06 to 0.7 parts by weight, 0.4 to 0.6 parts by weight, 0.07 to 8 parts by weight, or 0.07 to 10 parts by weight.
또한, 디도판트 용액에 함유된 용매가 극성 비양자성 용매 일 때, 디도판트의 함량은 디도판트 용액 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 0.5 중량부일 수 있고, 0.01 내지 0.02 중량부, 0.02 내지 0.2 중량부, 0.04 내지 0.06 중량부, 또는 0.2 내지 0.5 중량부의 범위일 수 있다. Also, when the solvent contained in the dipotassium solution is a polar aprotic solvent, the content of the dipropanate may be 0.01 to 0.5 parts by weight, 0.01 to 0.02 parts by weight, 0.02 to 100 parts by weight based on 100 parts by weight of the dipotassium solution, 0.2 part by weight, 0.04 to 0.06 part by weight, or 0.2 to 0.5 part by weight.
이러한, 디도판트의 함량이 상기 범위일 때 높은 기계적 물성과 열전효율을 얻을 수 있다.
When the content of the dodopants is within the above range, high mechanical properties and thermoelectric efficiency can be obtained.
본 발명에서 “극성 비양자성 용매”는 용매가 극성이면서 비양자성을 띄는 것을 나타낸다. 본 발명에서 사용되는 극성 비양자성 용매는 디메틸 설폭시드, 테트라하이드로퓨란, 에틸렌아세테이트, 아세톤, N,N-다이메틸메탄아마이드, 아세토나이트릴, N,N-디메틸포름아마이드, N,N-디메틸아세트아마이드, N,N'-디에틸아세트아마이드, , N-메틸포름아마이드, N,N'-디메틸락탐아마이드, N-메틸피롤리돈, 감마-부티로락톤, 프로필렌 카보네이트, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상일 수 있다.In the present invention, " polar aprotic solvent " means that the solvent is polar and non-magnetic. The polar aprotic solvent used in the present invention may be selected from the group consisting of dimethylsulfoxide, tetrahydrofuran, ethylene acetate, acetone, N, N-dimethylmethanamide, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, Amide, N, N'-diethylacetamide, N-methylformamide, N, N'-dimethyllactamamide, N-methylpyrrolidone, gamma-butyrolactone, propylene carbonate, 2-imidazolidinone, and mixtures thereof.
또한, 본 발명에서 디도판트 용액은 오버코팅을 통해 필름 상에 코팅시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 디도판트 용액과 상기 혼합용액을 직접 혼합하여 디도핑 시킬 경우, 전도성 고분자의 체인이 끊어지는 문제점이 있을 수 있다.Further, in the present invention, it is preferable to coat the film with the dipotassium solution through overcoating. For example, when the dopant solution and the mixed solution are directly mixed and dedoped, the chain of the conductive polymer may be broken.
본 발명에서 전도성 필름은 디도핑 액이 코팅된 고분자 필름을 건조하는 단계를 추가로 포함할 수 있으며, 이러한 건조 단계를 통해 미반응 디도펀트 물질을 산화시키고, 최종적으로는 남아있는 용매를 제거시킬 수 있다. 상기 건조하는 단계는 50 내지 300℃의 온도에서 5 내지 60분 동안 수행하는 것이 바람직하며, 상기 온도와 시간을 벗어날 경우, 열전효과가 떨어질 수 있다.
In the present invention, the conductive film may further include a step of drying the polymer film coated with the undoped liquid, and the drying step may oxidize the unreacted dipolar material and finally remove the remaining solvent have. The drying step is preferably performed at a temperature of 50 to 300 ° C for 5 to 60 minutes, and when the temperature and time are out of the range, the thermoelectric effect may be deteriorated.
본 발명에서는 디도핑 공정을 통해 전도성 필름의 제벡 계수를 하기 수학식 1을 만족시키는 범위로 제어할 수 있다.In the present invention, it is possible to control the debonding coefficient of the conductive film through the dedoping process to a range satisfying the following expression (1).
[수학식 1][Equation 1]
Y= a*ln(X) + b Y = a * ln (X) + b
상기 수학식 1에서, Y는 제벡 계수(Seebeck coefficient(단위: ㎶/K))이고, X는 디도판트 용액에 함유된 디도판트의 함량(wt%)이며,In the above formula (1), Y is the Seebeck coefficient (unit: K / K), X is the content (wt%) of the dodopants contained in the dodopant solution,
a는 4 내지 20의 수이고, b는 35 내지 100의 수이다.
a is a number of 4 to 20, and b is a number of 35 to 100.
또한, 본 발명에서는 극성 비양자성 용매를 디도펀트 용매로 사용할 경우, 전도성 필름의 제벡 계수는 하기 수학식 2를 만족시키는 범위로 제어할 수 있다.Further, in the present invention, when a polar aprotic solvent is used as a dedopant solvent, the Seebeck coefficient of the conductive film can be controlled within a range satisfying the following formula (2).
[수학식 2] &Quot; (2) "
Y= c*ln(X) + d Y = c * ln (X) + d
상기 수학식 2에서, Y는 제벡 계수(Seebeck coefficient(단위: ㎶/K))이고, X는 디도판트 용액에 함유된 디도판트의 함량(wt%)이며,In the above formula (2), Y is the Seebeck coefficient (unit: K / K), X is the content (wt%) of the dodopants contained in the dodopant solution,
c는 16 내지 20의 수이고, d는 55 내지 100의 수이다.
c is a number from 16 to 20, and d is a number from 55 to 100.
본 발명에서 사용되는 용어인 “열전효율(ZT)”은 무차원 성능지수(dimensionless figure of merit)로 통칭 되며, 이는 하기 수학식 2와 같이 정의되는 ZT 값을 사용한다.The term " thermoelectric efficiency (ZT) " used in the present invention is collectively referred to as a dimensionless figure of merit, which uses a ZT value defined as: " (2) "
[수학식 3]&Quot; (3) "
ZT = (S2 * σ*T) / kZT = (S 2 *? * T) / k
상기 수학식 3에서 Z는 성능지수(figure of merit), S는 제벡계수, σ는 전기전도도, T는 절대온도, k 는 열전도도이다.In Equation (3), Z is a figure of merit, S is the Seebeck coefficient,? Is the electrical conductivity, T is the absolute temperature, and k is the thermal conductivity.
상기 수학식 3에 나타낸 바와 같이, 열전재료의 성능지수(ZT)을 증가시키기 위해서는 역률(S2*σ)은 증가시키고 열전도도는 감소시켜야 한다. As shown in Equation (3), in order to increase the figure of merit (ZT) of the thermoelectric material, the power factor (S 2 *?) Must be increased and the thermal conductivity must be decreased.
본 발명은 전도성 고분자 필름에 디도판트가 분산된 구조이며, 열전효율(ZT)이 0.11 내지 0.4인 전도성 필름을 제공한다.The present invention provides a conductive film having a structure in which a dopant is dispersed in a conductive polymer film and a thermoelectric efficiency (ZT) of 0.11 to 0.4.
이때, 상기 전도성 고분자 필름에 디도판트가 분산된 전도성 필름은 열전효율(ZT)이 0.11 내지 0.4, 0.14 내지 0.3, 0.16 내지 0.26, 0.14 내지 0.26, 0.20 내지 0.22, 0.20 내지 0.26, 0.18 내지 0.22 또는 0.20 내지 0.4의 범위일 수 있다.The conductive film in which the dopant is dispersed in the conductive polymer film has a thermoelectric efficiency (ZT) of 0.11 to 0.4, 0.14 to 0.3, 0.16 to 0.26, 0.14 to 0.26, 0.20 to 0.22, 0.20 to 0.26, 0.18 to 0.22, May range from 0.20 to 0.4.
상기 전도성 고분자 필름은 전도성 고분자 사슬이 결정화를 갖는 구조일 수 있으며, 이러한 전도성 고분자 사슬이 결정화를 갖는 구조는 도펀트가 도핑되어 형성될 수 있다. The conductive polymer film may have a structure in which the conductive polymer chains have crystallization, and the structure in which the conductive polymer chains have crystallization may be formed by doping a dopant.
또한, 본 발명에 따른 전도성 필름은 제벡 계수가 22 내지 60 ㎶/K 이고, 역률이 30 내지 80 ㎼/mK2를 만족시킬 수 있으며, 상기 제벡 계수와 역률의 범위를 벗어날 경우, 열전효율이 감소 될 수 있다. Also, the conductive film according to the present invention can have a Seebeck coefficient of 22 to 60 ㎶ / K and a power factor of 30 to 80 ㎼ / mK 2 , and when the Seebeck coefficient and the power factor are out of the range, .
상기 열전효율(ZT), 제벡 계수와 역률을 만족시키기 위하여, 본 발명은 상술한 전도성 필름의 제조방법을 선택하여 사용할 수 있다.
In order to satisfy the thermoelectric efficiency (ZT), the Seebeck coefficient and the power factor, the method of the present invention can be used to select the conductive film.
이하 실시예와 비교예를 통해 본 발명의 내용을 보다 상세하게 설명한다. 다만, 이들 실시예는 본 발명의 내용을 이해하기 위해 제시되는 것일 뿐, 본 발명의 권리범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. It is to be understood, however, that these embodiments are provided for the purpose of understanding the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments.
[비교예 1] 도핑된 전도성 고분자 필름 제조[Comparative Example 1] Production of doped conductive polymer film
폴리에틸렌디옥시티오펜(PEDOT)과 폴리스티렌술폰산(PSS)의 복합체(Aldrich CAS Number: 155090-83-8) 10g에 디메틸 설폭시드 (DMSO:SIGMA Aldrich 154938-100ml) 0.5g를 혼합하고, 이를, 유리기판 상에 코팅하고 150℃의 온도에서 15분 동안 열처리하여 도핑된 전도성 고분자 필름을 제조하였다.
0.5 g of dimethylsulfoxide (DMSO: SIGMA Aldrich 154938-100 ml) was mixed with 10 g of a composite of polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) (Aldrich CAS Number: 155090-83-8) And then heat-treated at a temperature of 150 DEG C for 15 minutes to prepare a doped conductive polymer film.
[실시예 1 내지 14] 디도핑된 전도성 필름 제조(용매: 물)[Examples 1 to 14] Preparation of dedoped conductive film (solvent: water)
상기 비교예 1에서 제조된 전도성 고분자 필름 상에 순수(물) 용매를 사용한 디도판트 용액을 하기 표 2에 나타낸 디도판트 함량(wt%)으로 오버코팅한 후, 150℃의 온도에서 10분 동안 건조하여 디도핑된 전도성 필름을 제조하였다.
A dipotent solution using a pure water (water) solvent was over-coated on the conductive polymer film prepared in Comparative Example 1 at the dipotentate content (wt%) shown in the following Table 2, Lt; / RTI > to produce a conductive doped film.
[시험예] [Test Example]
전기적 물성은 미국 솔론(solon) 케슬리 장비(Keithly instruments)의 모델 2400(source meter)와 2182(voltameter)를 사용하여 5℃ ~ 40℃의 온도범위에서 측정하였다.Electrical properties were measured using a model 2400 (source meter) and 2182 (voltameter) from US Solon Keithly instruments at a temperature range of 5 ° C to 40 ° C.
전기전도도는 반데르 파우 리지스티버티(Van der Pauw Resistivity) 측정법으로, 제벡(Seebeck) 계수는 정상 상태법으로 측정하였다. 측정 중 측정시편 한쪽 면에는 차가운 공기를 흘려 주어 시편에 온도차를 인가하였고, 시편의 온도 분포가 전체적으로 안정한 상태에 도달한 후 시편 양단에 발생하는 전압차를 측정하여 온도차에 대한 발생 전압의 비로부터 제벡(Seebeck) 계수를 구하였다. 열전도도는 독일의 네츠쉬(NETZSCH)사의 LFA 457을 사용하여 레이저플래쉬(Laser flash)법에 의해 측정하고 하기 표 1, 표 2 및 도 1 내지 4에 나타내었다.
The electrical conductivity was measured by the Van der Pauw Resistivity method and the Seebeck coefficient by the steady state method. During the measurement, cold air was flowed to one side of the specimen to apply a temperature difference to the specimen. After the temperature distribution of the specimen reached a stable state as a whole, the voltage difference between both ends of the specimen was measured. (Seebeck) coefficients were obtained. The thermal conductivity was measured by a laser flash method using LFA 457 manufactured by NETZSCH of Germany and is shown in Tables 1, 2 and 1 to 4 below.
고분자
(PEDOT)conductivity
Polymer
(PEDOT)
(중량부)(1) Dopant
(Parts by weight) (1)
(wt%)(2) De Dopant
(wt%) (2)
계수
(㎶/K) Sebek
Coefficient
(㎶ / K)
전도도
(S/cm) Electricity
conductivity
(S / cm)
(㎼/mK2) Power factor
(㎼ / mK 2 )
전도도
(W/mk) Heat
conductivity
(W / mk)
(ZT)
max Thermoelectric efficiency
(ZT)
max
(2): 디도펀트 용액에 대한 디도펀트의 중량비(wt%)
디도펀트: 히드라진(Hydrazine)
용매: 순수(Dimethyl sulfoxide (DMSO: SIGMA (1)) was added to 100 parts by weight of a conductive polymer solution (a composite of polyethylene dioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) (Aldrich CAS Number: 155090-83-8) Aldrich 154938-100 ml)))
(2): Weight ratio of the dopant to the solution of the dopant (wt%)
Deodorant: Hydrazine
Solvent: pure water
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 전도성 고분자 필름에 오버코팅하는 디도펀트의 함량을 조절함으로써, 실시예 1 내지 14에 나타낸 바와 같이 제벡계수와 전기전도도 즉, 역률(S2*σ)을 증가시켜, 비교예 1의 열전효율(ZT)인 0.110 보다 최소 21% 증가된 열전효율(ZT)을 갖는 전도성 필름을 제공할 수 있다.
As shown in Table 1, by adjusting the content of the overcoating overcoating of the conductive polymer film, the Seebeck coefficient and the electric conductivity, that is, the power factor (S2 * [sigma]), were increased as shown in Examples 1 to 14, It is possible to provide a conductive film having a thermoelectric efficiency (ZT) of at least 21% higher than the thermoelectric efficiency (ZT) of Example 1 of 0.110.
[실시예 15 내지 21] 디도핑된 전도성 필름 제조(용매: 극성 비양자성 용매)[Examples 15 to 21] Preparation of dedoped conductive film (solvent: polar aprotic solvent)
상기 비교예 1에서 제조된 전도성 고분자 필름 상에 극성 비양자성 용매인 디메틸 설폭시드(DMSO:SIGMA Aldrich 154938-100ml)를 사용한 디도판트 용액을 하기 표 2에 나타낸 디도판트 함량(wt%: 디도판트/디도판트 용액)으로 오버코팅한 후, 150℃의 온도에서 10분 동안 건조하여 디도핑된 전도성 필름을 제조하였다.
A dipotentate solution using dimethyl sulfoxide (DMSO: SIGMA Aldrich 154938-100 ml), which is a polar aprotic solvent, on the conductive polymer film prepared in Comparative Example 1 was added to the dipotentate content (wt%: di Dopant / Dodopant solution), followed by drying at a temperature of 150 캜 for 10 minutes to prepare a dedoped conductive film.
고분자
(PEDOT)conductivity
Polymer
(PEDOT)
(중량부)(3) Dopant
(Parts by weight) (3)
계수
(㎶/K) Sebek
Coefficient
(㎶ / K)
전도도
(S/cm) Electricity
conductivity
(S / cm)
(㎼/mK2) Power factor
(㎼ / mK 2 )
전도도
(W/mk) Heat
conductivity
(W / mk)
(ZT)
maxThermoelectric efficiency
(ZT)
max
(4): 디도펀트 용액에 대한 디도펀트의 중량비(wt%)
디도펀트: 히드라진(Hydrazine)
용매: 디메틸 설폭시드(DMSO:SIGMA Aldrich 154938-100ml)(DMSO: SIGMA (DMSO)) was added to 100 parts by weight of a conductive polymer solution (polyethylenedioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) complex (Aldrich CAS Number: 155090-83-8) Aldrich 154938-100 ml)))
(4): Weight ratio of the dopant to the solution of the dopant (wt%)
Deodorant: Hydrazine
Solvent: dimethyl sulfoxide (DMSO: SIGMA Aldrich 154938-100 ml)
본 발명에 따른 전도성 필름은 표 1과 표 2에 나타낸 바와 같이, 디도펀트를 전도성 고분자 필름에 오버코팅 함으로써, 제벡 계수를 다양하게 변화시킬 수 있다. As shown in Table 1 and Table 2, the conductive film according to the present invention can vary the Seebeck coefficient by overcoating a conductive polymer film with a dedopant.
또한, 표 2에 나타낸 바와 같이, 디도펀트 용매로 물을 사용한 실시예 1 내지 6과, 디도펀트 함량을 동일하게 하면서, 극성 비양자성 용매를 디도펀트 용매로 사용한 실시예 15 내지 20을 비교해 볼 때, 극성 비양자성 용매를 디도판트 용매로 사용한 경우가, 소량의 디도판트 함량으로 강한 디도핑 효과를 나타낼 수 있음을 확인할 수 있다. 따라서, 디도펀트 용매로 극성 비양자성 용매를 사용할 경우, 높은 열전효율을 갖는 전도성 고분자 필름을 낮은 비용으로 제조할 수 있다.As shown in Table 2, in Examples 15 to 20, in which water was used as the depolymerization solvent and the polar aprotic solvent was used as the depolymerization solvent while keeping the same amount of the dopant, , It can be confirmed that when a polar aprotic solvent is used as a dipolar solvent, a strong dedoping effect can be exhibited with a small amount of dipolarite. Accordingly, when a polar aprotic solvent is used as the depolymerization solvent, a conductive polymer film having a high thermoelectric efficiency can be produced at low cost.
Claims (15)
전도성 고분자에 디도핑 공정을 도입하여 제벡 계수를 제어하는 단계는,
전도성 고분자 및 도판트를 포함하는 혼합물을 이용하여 박막을 형성하는 단계; 및
형성된 필름 상에 디도판트 용액을 코팅하는 단계를 포함하는 전도성 필름 제조방법.
And introducing a dedoping process to the conductive polymer to control the Seebeck coefficient,
The step of introducing a dedoping process into the conductive polymer to control the Seebeck coefficient,
Forming a thin film using a mixture comprising a conductive polymer and a dopant; And
And coating the formed film with a solution of the dipotassium salt.
제벡 계수는 하기 수학식 1을 만족하는 것을 특징으로 하는 전도성 필름 제조방법:
[수학식 1]
Y= a*ln(X) + b
수학식 1에서 Y는 제벡 계수(Seebeck coefficient(단위: ㎶/K))이고, X는 디도판트 용액에 함유된 디도판트의 함량(wt%)이며,
a는 4 내지 20의 수이고, b는 35 내지 100의 수이다.
3. The method of claim 2,
Wherein the Seebeck coefficient satisfies the following formula (1): < EMI ID = 1.0 >
[Equation 1]
Y = a * ln (X) + b
Y is the Seebeck coefficient (unit: K / K), X is the content (wt%) of the dodopants contained in the dodopant solution,
a is a number of 4 to 20, and b is a number of 35 to 100.
제벡 계수는 하기 수학식 2를 만족하는 것을 특징으로 하는 전도성 필름 제조방법:
[수학식 2]
Y= c*ln(X) + d
수학식 2에서 Y는 제벡 계수(Seebeck coefficient(단위: ㎶/K))이고, X는 디도판트 용액에 함유된 디도판트의 함량(wt%)이며,
c는 16 내지 20의 수이고, d는 55 내지 100의 수이다.
3. The method of claim 2,
Wherein the Seebeck coefficient satisfies the following formula (2): < EMI ID =
&Quot; (2) "
Y = c * ln (X) + d
Y is the Seebeck coefficient (unit: K / K), X is the content (wt%) of the dideophate contained in the dodopant solution,
c is a number from 16 to 20, and d is a number from 55 to 100.
전도성 고분자는 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜), 폴리이미드, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린, 폴리스티렌설포네이트, 폴리아세틸렌, 폴리(p-페닐렌), 폴리(p-페닐렌 설파이드), 폴리(p-페닐렌 비닐렌), 폴리티오펜 폴리(티에닐렌 비닐렌) 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상인 전도성 필름 제조방법.
3. The method of claim 2,
The conductive polymer may be selected from poly (3,4-ethylenedioxythiophene), polyimide, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polystyrene sulfonate, polyacetylene, poly (p- phenylene) Wherein the conductive film is at least one selected from the group consisting of poly (p-phenylenevinylene), polythiophene poly (thienylenevinylene), and derivatives thereof.
도판트는 에틸렌글리콜, 디메틸 설폭시드, N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸아세트아미드, 4-메톡시페놀, 아세토나이트릴, 사이클로헥사논, 니트로메탄, 메틸알코올, 테트라히드로푸란, 포름산 및 이들의 유도체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상인 전도성 필름 제조방법.
3. The method of claim 2,
The dopant may be selected from the group consisting of ethylene glycol, dimethyl sulfoxide, N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylacetamide, 4-methoxyphenol, acetonitrile, cyclohexanone, nitromethane, methyl alcohol, tetrahydrofuran , Formic acid, and derivatives thereof. ≪ / RTI >
디도판트 용액에 함유된 디도판트는 히드라진, 수산화나트륨, 탄산나트륨, 산성아황산나트륨, 아황산나트륨, 티오황산나트륨, 염화 티오닐, 이산화황, 수산화암모늄, 트리에틸아민 및 테트라키스(디메틸아미노)에틸렌으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상인 전도성 필름 제조방법.
3. The method of claim 2,
The diphosphate contained in the dipotassium salt solution is a group consisting of hydrazine, sodium hydroxide, sodium carbonate, sodium acid sulfite, sodium sulfite, sodium thiosulfate, thionyl chloride, sulfur dioxide, ammonium hydroxide, triethylamine and tetrakis (dimethylamino) Wherein the conductive film is at least one selected from the group consisting of polyimide,
디도판트 용액에 함유된 용매는 물 및 극성 비양자성 용매로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상인 전도성 필름 제조방법.
3. The method of claim 2,
Wherein the solvent contained in the dipotent solution is at least one selected from the group consisting of water and a polar aprotic solvent.
디도판트 용액에 함유된 용매가 물 일 때, 디도판트의 함량은 디도판트 용액 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 10 중량부인 전도성 필름 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the content of the dipropanate is from 0.01 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the dipropanate solution when the solvent contained in the dipropanate solution is water.
디도판트 용액에 함유된 용매가 극성 비양자성 용매 일 때, 디도판트의 함량은 디도판트 용액 100 중량부를 기준으로, 0.01 내지 0.5 중량부인 전도성 필름 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the content of the dipropanate is from 0.01 to 0.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the dipropanate solution when the solvent contained in the dipropanate solution is a polar aprotic solvent.
극성 비양자성 용매는 디메틸 설폭시드, 테트라하이드로퓨란, 에틸렌아세테이트, 아세톤, N,N-다이메틸메탄아마이드, 아세토나이트릴, N,N-디메틸포름아마이드, N,N-디메틸아세트아마이드, N,N'-디에틸아세트아마이드, , N-메틸포름아마이드, N,N'-디메틸락탐아마이드, N-메틸피롤리돈, 감마-부티로락톤, 프로필렌 카보네이트, 1,3-디메틸-2-이미다졸리디논 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 1종 이상인 전도성 필름 제조방법.
11. The method of claim 10,
The polar aprotic solvent may be selected from the group consisting of dimethylsulfoxide, tetrahydrofuran, ethylene acetate, acetone, N, N-dimethylmethanamide, acetonitrile, N, N-dimethylformamide, N, N'-dimethylformamide, N-methylpyrrolidone, gamma-butyrolactone, propylene carbonate, 1,3-dimethyl-2-imidazoli Dinon, and mixtures thereof. ≪ / RTI >
형성된 필름 상에 디도판트 용액을 코팅하는 단계 이후에, 필름을 건조하는 단계를 추가로 포함하는 전도성 필름 제조방법.
3. The method of claim 2,
Further comprising the step of drying the film after the step of coating the dipotassium solution on the formed film.
건조하는 단계는 50 내지 300℃의 온도에서 5 내지 60분 동안 수행하는 전도성 필름 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the drying step is performed at a temperature of 50 to 300 DEG C for 5 to 60 minutes.
A conductive film having a structure in which a dopant is dispersed in a conductive polymer film and a thermoelectric efficiency (ZT) of 0.11 to 0.4.
전도성 필름은 제벡 계수가 21 내지 60 ㎶/K 이고, 역률이 30 내지 80 ㎼/mK2인 것을 특징으로 하는 전도성 필름.
15. The method of claim 14,
Wherein the conductive film has a Seebeck coefficient of 21 to 60 ㎶ / K and a power factor of 30 to 80 ㎼ / mK 2 .
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|---|---|---|---|
| KR1020130019387A KR101397265B1 (en) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | Dedoped conductive film have high-efficient thermoelectric performance |
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| KR1020130019387A KR101397265B1 (en) | 2013-02-22 | 2013-02-22 | Dedoped conductive film have high-efficient thermoelectric performance |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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