Cu-Sb-Se三元基硫族化合物的结构及热电性能研究

发布时间：2021-12-22 08:19

　　Cu-Sb-Se三元基硫族化合物热电材料具有比较高的功率因子和适中的热导率,是新一代具有较好热电转换潜力的三元基材料,因此,在热电领域受到了广泛的关注和重视。本次工作主要研究了三元Cu-Sb-Se基硫族化合物的结构和热电性能,内容包括通过掺杂形成固溶体以及原位生长次相CuSe形成复合物。具体研究成果总结如下:（1）合成Cu₃SbSe₄,并通过Cu₃SbSe₄与Cu₃SnS₄和ZnSe形成固溶体。这种方式调控了固溶体（Cu₃SbSe₄）_1-x（Cu₃SnS₄）_x的晶体结构,并分离出对声子散射起重要贡献的晶体结构扭曲因素,从而使成分为（Cu₃SbSe₄）_0.7（Cu₃SnS₄）_0.3的固溶体在607 ... 

【文章来源】：中国矿业大学江苏省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

对于由两种不同的导体串联组成的回路，如果使两个接头1和2维持在不同的温度T1和T2（T1＞T2），则在导体b的开路位置y图1-1温差电效应示意图，1、2-接头Figure1-1Schematicdiagramofthermoelectriceffect,1,2-connector

谑迪侄缘纭⑷仁湓?的独立或协同调控。1.3热电材料的优化与应用（OptimizationandApplicationofThermoelectricMaterials）热电材料作为一种新型的能源材料被人们开发和利用，为了更好的发挥出它应有的价值，提高热电材料的能量转换效率就成为了热电研究者的共同目标。1.3.1热电材料的优化(1)多能带简并：在许多热电材料体系中，提升塞贝克系数比提升电导率对材料热电性能的优化更有效。根据热电材料塞贝克系数和电导率的关系可以看出：223{[lnσ(E)]}=α==223{()+()}=（1-8）图1-2材料的电导率、塞贝克系数、功率因子、热导率与载流子浓度的关系。Figure1-2Therelationshipbetweentheelectricalconductivity,Seebeckcoefficient,powerfactor,thermalconductivityandcarrierconcentrationofthematerial.

.745301100.180.31Mg2Sn10516.763.570.353202601.21.3后来发现，β-FeSi2也是一种在较高温度下使用的热电材料，它可以在200～900℃这一温度范围内实现热电转换功能。尽管这种材料的ZT值比较小，但因为它具有高温抗氧化性、无毒、成本低廉等优点而具有潜在的研究和利用价值，这也使它成为了一种具有代表性的硅化物半导体热电材料。目前对β-FeSi2基热电材料性能的优化方法主要有掺杂和纳米复合。首先，通过掺杂不同的元素来调节材料的载流子浓度，或通过控制制备工艺改善组织结构与相结构可以提升材料图1-3Mg2Si的晶体结构Figure1-3CrystalstructureofMg2Si


本文编号：3546074