Thermoelectric devices and supercapacitors based on nanostructured semiconducting polymers for energy production and storage

Résumé

Más de dos terceras partes de la energía generada por las fuentes convencionales se pierden como calor. Recuperar esas pérdidas de energía puede ayudar a crear una forma más eficiente de producir energía para el desarrollo sostenible de nuestra sociedad. Mediante el uso de generadores termoeléctricos es posible producir energía a partir de gradientes de temperatura de tal manera que la termoelectricidad puede ser una buena estrategia para la recolección y recuperación de energía. La eficiencia termoeléctrica suele ser dada por la figura adimensional de mérito, ZT. Actualmente, los materiales inorgánicos se usan comúnmente en aplicaciones termoeléctricas, sin embargo presentan varias desventajas tales como: escasez de materias primas y toxicidad. Los materiales orgánicos, tales como los polímeros conductores, se han convertido en una alternativa a esos materiales inorgánicos debido a sus interesantes propiedades como abundancia flexibilidad y baja conductividad térmica. Sin embargo, su eficiencia termoeléctrica es todavía muy baja en comparación con los materiales inorgánicos. Por esta razón, esta tesis se centra en la síntesis y caracterización completa de polímeros conductores y materiales híbridos para aplicaciones termoeléctricas, desarrollando nuevas formas de aumentar la eficiencia termoeléctrica de materiales orgánicos. Además, esta tesis muestra la fabricación de generadores termoeléctricos y supercondensadores utilizando materiales sintetizados en nuestros laboratorios.