厉英马北越王臻明姜茂发
金属学报
doi:10.3724/SP.J.1037.2010.00370
采用溶胶-凝胶法制备了掺杂Sr, Li和Cu的Na1.4Co2O4基热电材料, 采用XRD分析了Na1.4Co2O4基热电材料的相组成.通过DTA-TG曲线确定材料的预烧结和终烧结温度分别为450和850 ℃. 研究了掺杂量对Na1.4Co2O4基材料电阻率、Seebeck系数和功率因子等热电性能的影响. 结果表明, 掺杂Li可降低Na1.4Co2O4的电阻率, 掺杂 Sr和Cu使材料的电阻率增加; 掺杂Li和Cu可大幅度提高Na1.4Co2O4的Seebeck系数和功率因子; 掺杂Sr的改善效果不显著, 掺杂Li的效果最好; 当Li掺杂量为0.40, Na1.4Co2O4基热电材料的功率因子在15℃时达到最大值 7444.73 μW?m-1?K-2.
关键词:
热电材料
,
cobaltite
,
thermoelectric property
,
doping
,
sol-gel method
张飞鹏
,
杨欢
,
张忻
,
路清梅
,
张久兴
硅酸盐通报
基于密度泛函理论第一性原理计算的方法研究了Cu掺杂NiO氧化物的能带结构、电子能量状态密度和电荷分布,系统分析了其电输运参数和热电性能.能带结构计算结果表明,Cu掺杂后NiO氧化物带隙减小.态密度计算结果表明,Cu掺杂后NiO氧化物费米能级附近的状态密度大大提高.电荷分布计算结果表明,Cu掺杂后NiO氧化物阳离子和阴离子之间偏向共价结合.载流子输运参数分析结果表明,Cu掺杂后NiO氧化物费米能级附近的载流子有效质量均增大,其迁移率降低,费米能级附近的载流子浓度增加.电输运性能分析结果表明,载流子在Op态、Ni d态、Cud态电子与Os、Op态、Ni s、Ni p态、Cu s、Cu p态电子形成的能级之间的跃迁形成载流子迁移过程.热电性能分析结果表明,Cu掺杂后NiO氧化物电阻率大大降低,Seebeck系数有望得到提高,Cu掺杂可提高NiO氧化物的热电性能.
关键词:
NiO
,
Cu掺杂
,
电输运参数
,
热电性能
操齐高
,
王轶
,
贾志华
,
马光
,
郑晶
,
李进
稀有金属材料与工程
通过熔融反应法结合放电等离子体烧结技术,制备了Ge掺杂的系列样品YbZn2Sb2-xGex(0.0≤x≤0.4).研究了从300～700 K温度区间的热电输运性能以及低温热容量.结果表明,样品的电导率、Seebeck系数、热导率、ZT值都跟Ge的含量有关.Ge部分取代Sb,提高了体系的空穴载流子浓度,从而降低了电阻率,并且适量的Ge取代能够有效地提高功率因子.Ge的引入,使得样品晶格中原子质量波动增大,加强了对声子的散射,其中x=0.1时,样品YbZn2Sb1.9Ge0.1的热电优值在700 K时达到0.45,比YbZn2Sb2的ZT值高了55％.并且,由ZT-T曲线的趋势判断,其在温度高于700 K时可能具有更高的ZT值.
关键词:
Zintl相
,
YbZn2Sb2-xGex
,
制备
,
热电材料
,
热电性能
邢学玲
,
罗树琼
,
吴玉敏
,
杨雷
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2014.16.034
采用密度泛函离散变分方法计算了Pb掺杂Bi位对[Bi1.68Ca2O4]RS[CoO2]1.69的电子结构和化学键的影响,并讨论了它们与热电性能之间的关系.计算结果表明,掺Pb体系的电子结构表现出半导体特征,与未掺杂的相比,能隙变窄;掺Pb后,在-4.5～1.8 eV的能量范围内,高能态Co 3d与低能态O 2p存在着杂化作用,Pb 6p在费米能级附近的贡献增强.通过计算键级和分子波函数轨道可知,体系的计算键级在ab面和c轴方向表现出各向异性特征,掺Pb后,Co-O、Pb(Bi)-O均比未掺杂体系减弱,而Bi(Pb)-Bi的键性增强.由此推断,掺Pb体系的热电性能将有所改善.
关键词:
失配层结构
,
电子结构
,
化学键
,
热电性能
邢学玲
,
刘小满
,
杨雷
,
罗树琼
材料导报
采用密度泛函离散变分法计算了具有不同中间层的Na-Co-O和Ca-Co-O体系的电子结构和化学键.结果表明,在费米能级附近,两体系均有较强的峰值,且CoO2层中Co 3d和O 2p对价带和导带的贡献表现相似,Co3d在费米能级附近做主要贡献.通过对中间层比较分析可知,Na层中Na-Na之间存在金属键,而Ca2 CoO3层则表现出明显的各向异性特征,这些也可从键级计算与波函数图形中看出.两体系的层间分别存在Na-O和Ca-O的弱结合,在NCO体系中还存在Na-Co的键性弱结合.由此可以看出,对两体系Na、Co和Ca的组分调节都将对材料的热学和电学性能产生影响.
关键词:
层状钴酸盐氧化物
,
电子结构
,
化学键
,
热电性能
吴子华
,
谢华清
,
曾庆峰
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2013.12696
采用溶胶-凝胶法合成了Zn1-xNixO纳米颗粒,以放电等离子烧结成块体.扫描电镜照片发现,Zn1-xNixO颗粒呈300～500 nm厚的片状结构,表面存在大量蜂窝状小孔.由XRD数据可以看出,x≥0.05的样品中存在ZnyNizO杂质相.热电性能分析表明,随着Ni添加量的增加,塞贝克系数的绝对值|S|逐渐减小,而电导率得到大幅度提高.与ZnO块体材料相比,溶胶-凝胶法合成的Zn1-xNixO材料的热导率大幅度降低,在750 K时,Zn1-xNixO的热导率降低至3 W/(m.K),是ZnO (11 W/(m.K))材料的1/3.电导率的增加和热导率的降低导致热电优值大幅度提高.在750 K下,Zn0.925Ni0.025O材料的热电优值达到0.045.
关键词:
ZnO
,
热电性能
,
溶胶-凝胶
,
热导率
詹斌
,
兰金叻
,
刘耀春
,
丁靖轩
,
林元华
,
南策文
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2014.13185
氧化物基热电材料具有高温稳定性、抗氧化性和安全长效等优点而受到人们的广泛关注,但其应用受到了热电性能的限制.本文详细介绍了几种典型氧化物热电体系,如层状钴基氧化物、钙钛矿结构化合物、透明导电氧化物和一些新型氧化物热电材料的研究进展.从能带结构和微观形貌两方面入手进行调节,以达到热电材料热学性能和电学性能的协调统一.分析了氧化物热电材料研究中的主要问题,并对未来的发展提出了一些新的思路.
关键词:
氧化物
,
热电性能
,
钴基氧化物
,
钙钛矿
,
综述
