Polymères à base de PEDOT auto-dopés pour applications en thermoélectricité

Publié le : 15 juillet 2019

Résumé :

Les matériaux organiques sont des matériaux d’avenir pour la conversion de chaleur en électricité dans des gammes de température modérées (typ. < 200°C). Par rapport aux matériaux inorganiques généralement utilisés (ex. Bi2Te3), les matériaux organiques présentent les nombreux avantages d’être légers, flexibles, abondants, à bas coût, facilement utilisables sur de larges surfaces et avec des propriétés électroniques ajustables grâce à la chimie. Le développement des matériaux organiques pour la thermoélectricité a réellement débuté au début des années 2010. Il est rapidement apparu que le contrôle du dopage est crucial pour obtenir un facteur de puissance thermoélectrique le plus élevé possible [1].

A partir de l’expertise du LITEN sur le polymère poly-(3,4-éthylène dioxythiophène) (poly-EDOT ou PEDOT) utilisé dans des applications en thermoélectricité [2 ; 3], nous proposons une approche originale permettant de maitriser le taux de dopage intrinsèque des PEDOT à partir de l’alternance de monomères ‘EDOT’, notés ‘M’, et de monomères ‘EDOT fonctionnalisé’, notés ‘F’. Le contrôle du taux de dopage sera effectué grâce à la polymérisation de synthons (briques de base) différents : [F]n (taux de dopage 1:1), [M-F-M]n (taux de dopage 1:3) et [M-M-F-M-M]n (taux de dopage 1:5).

Les propriétés de transport dans ces matériaux nouveaux seront étudiées au laboratoire STEP de l’INAC qui possède une grande expertise dans ce domaine (conductivité et mécanismes de transport électronique). L’influence, notamment, du taux de dopage sur les propriétés thermoélectriques en température (80K-500K) sera mesurée à l’aide de l’équipement Thin Film Analyser de la société LINSEIS récemment acquis par le laboratoire.

Références :

[1] N. Massonnet et al., Journal of Materials Chemistry C, 2014 2 (7), pp. 1278-1283

[2] N. Massonnet et al., Chemical Science, 2015 6 (1), pp. 412-417

[3] M. Gueye et al., Chem. Mater., 2016, 28 (10), pp 3462–3468

En naviguant sur notre site, vous acceptez que des cookies soient utilisés pour vous proposer des contenus et services adaptés à vos centres d’intérêts. En savoir plus
X