李晓玉
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张莉
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唐新峰
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张清杰
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160474
本研究发展了一种用于制备氧化物热电材料γ-NaxCoO2粉体的化学合成方法——聚丙烯酸钠(PAAS)凝胶法.主要研究了PAAS/Co2+摩尔比、原料浓度和煅烧温度对产物相组成及微观形态的影响规律,探讨了物相形成机制,同时用该方法结合SPS制备了不同Na离子浓度的NaxCoO2多晶样品,并对其热电性能进行了表征.结果表明,PAAS/Co2+摩尔比对产物相组成产生了显著影响,随着PAAS/Co2+摩尔比的增加,样品的相组成由Co3O4相向单相γ-NaxCoO2转变,合适的PAAS/Co2+摩尔比为0.8~1.1.而反应原料浓度对产物相组成的影响存在一个临界值(0.025 mol/L),大于临界值抑制单相形成,小于临界值促进单相形成.煅烧温度的升高有助于γ-NaxCoO2单相的形成,800℃煅烧得到γ-NaxCoO2单相,晶粒形态呈片状,平均厚度约200 nm,片状方向的尺寸在1~4μm之间.随着Na含量的增加,样品的Seebeck系数增大,电导率增加,热导率降低,最终导致ZT值大幅增加.
关键词:
聚丙烯酸钠凝胶法
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γ-NaxCoO2
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热电材料
