微量钙钛矿量子点增强稀释纳米复合材料中的电热冷却性能

本文报道了一种突破性策略：通过引入仅0.02 vol%的CsPbBr3钙钛矿量子点（PQDs），使弛豫铁电聚合物P(VDF-TrFE-CFE)的电热效应（ECE）提升一倍。该研究揭示了界面效应增强偶极响应的机制，为开发低电场响应、高工业兼容性的电热制冷（EC）材料提供了新范式。

　　

Highlight

微量钙钛矿量子点通过界面效应显著增强聚合物电热性能

Results

在P(VDF-TrFE-CFE)中，原始链结构为tgtg’或tgtgtg构型。通过形成tttt等极性构象，可在非极性基质中构建扩散结构。由于聚偏氟乙烯（PVDF）基聚合物的化学稳定性，CsPbBr₃ PQDs与三元共聚物基质的相互作用属于非键合物理作用（详见补充方法）。如图1A所示，聚合物链在PQDs界面处发生显著重构。

Discussion

纳米复合材料为增强弛豫铁电聚合物的电热效应（ECE）提供了工业化生产可能，但高填料负载量（>3 vol%）导致的薄膜不均匀性易引发器件电击穿。本研究通过添加0.02 vol% CsPbBr₃ PQDs实现ECE倍增，其增强效率比传统体系高一个数量级。同步辐射广角X射线散射（WAXS）和原位电场红外光谱证实，微量填料通过界面极化大幅提升偶极响应，而体相结构保持稳定。

Materials and Methods

材料制备

CsPbBr₃ PQDs采用热注射法合成（详见实验步骤），P(VDF-TrFE-CFE)（65/35/7 mol%）购自Arkema公司。

Author Contributions

通讯作者钱小石（[e-mail]）主导研究设计，杜飞鸿等完成实验验证，杨诗浩等参与数据分析。