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Carbon Materials With Conductivity Gradients Allow Dynamic Screening of Steep Temperature Differences Along Thin Films

Titelangaben

Berger, Alexander ; Schöttle, Marius ; Lebeda, Flora ; Schmalz, Holger ; Bösecke, Peter ; Rosenfeldt, Sabine ; Greiner, Andreas ; Retsch, Markus:
Carbon Materials With Conductivity Gradients Allow Dynamic Screening of Steep Temperature Differences Along Thin Films.
In: Advanced Functional Materials. (24 August 2024) . - 2400740.
ISSN 1616-3028
DOI: https://doi.org/10.1002/adfm.202400740

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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
CRC 1585 "MultiTrans" - Project C05
492723217

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

Carbon materials comprise a wide range of microstructures and excellent electrical and thermal properties while being cost-effective and readily available. They can be obtained through carbothermal processes at high temperatures, starting from cellulose. Catalytically active compounds, for example, iron salts, strongly influence the carbon microstructure during the graphitization process. Different degrees of structural order can, therefore, be achieved by adjusting the concentration of the iron salts. An infusion withdrawal impregnation approach is used on filter paper to prepare a continuous gradient of the carbon microstructure. This structural change is accompanied by a continuous variation of the closely related electrical and thermal transport properties. Even more, the synergistic interplay of local sheet resistance and thermal diffusivity results in the formation of switchable temperature gradients when an external current is applied. Steady state temperature differences of up to 80 °C are observed along the centimeter-scaled samples. The controllable temperature gradient formation will be of great interest for applications requiring a fast temperature screening. Furthermore, the temperature gradient can be imposed onto other materials, which will be particularly relevant for advanced thin film characterization applications.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: catalytic graphitization; carbon microstructure; electron transport; heattransport; infusion withdrawal coating
Institutionen der Universität: Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Physikalische Chemie I - Kolloidale Strukturen und Energiematerialien > Lehrstuhl Physikalische Chemie I - Kolloidale Strukturen und Energiematerialien - Univ.-Prof. Dr. Markus Retsch
Fakultäten > Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften > Fachgruppe Chemie > Lehrstuhl Makromolekulare Chemie II > Lehrstuhl Makromolekulare Chemie II - Univ.-Prof. Dr. Andreas Greiner
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Zentrum für Kolloide und Grenzflächen - BZKG
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayerisches Zentrum für Batterietechnik - BayBatt
Forschungseinrichtungen > Institute in Verbindung mit der Universität > Bayerisches Polymerinstitut (BPI)
Forschungseinrichtungen > Sonderforschungsbereiche, Forschergruppen > SFB 1585 - MultiTrans – Structured functional materials for multiple transport in nanoscale confinements
Graduierteneinrichtungen > University of Bayreuth Graduate School
Graduierteneinrichtungen > Elitenetzwerk Bayern > Macromolecular Science
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Eingestellt am: 01 Okt 2024 09:33
Letzte Änderung: 01 Okt 2024 09:33
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/90508