温差发电用BiCuSeO基热电材料的研究进展

BiCuSeO基热电材料由于具有较低的热导率和较高的Seebeck系数,热电性能优异,且原料储藏丰富、价格低廉、安全无毒,被认为是一种具有潜在应用前景的新型热电转换材料。首先介绍了BiCuSeO基材料的晶体结构、电子结构、热电性能等基本特征,随后综述了近年来国内外关于BiCuSeO基热电材料的研究进展,评述了提高其热电性能的手段,包括Na、Ag、Mg、Ca、Sr、Ba等低价元素掺杂,铜空位,双空位,带隙调整,晶粒细化,织构化和调制掺杂等。通过电热输运特性的协同调控,可使其ZT值从未掺杂样品的0.4左右提高到1.5。最后从实际应用的角度出发提出了今后BiCuSeO基热电材料的研究方向及研究重点。     

多元金属硫族化合物的合成和结构表征

介绍新的发展起来的反应性熔盐法及其在多元金属硫族化合物中温固相合成中的应用，并讨论了这类化合物的结构特征，低维性和热力学介稳性。     

碳化硼热电材料研究进展

对碳化硼的晶结构，制备方法，热电性能及掺杂对其性能的影响等方面的作了综述，并指出了目前研究中存在的问题。     

Zn-Sb化合物热电材料的研究进展

热电材料是一种能将热能和电能直接相互转换的功能材料。热电器件由于具有结构简单、低价环保、无噪声、使用寿命长等优点,被人们广泛应用在温差发电与半导体制冷技术中。Zn-Sb合金由于其优越的热电性能成为了现阶段最重要的热电材料之一,以ZnSb、Zn4Sb3两种合金最为常见。新近发现的Zn8Sb7结构,成为了新的研究热点。主要针对常见Zn-Sb合金的晶体结构、性能、制备技术进行了总结,并展望了该材料的应用前景。     

四元硫属化合物:具有潜在应用价值的热电材料及其最新进展（英文）

热电材料利用Seebeck与Peltier效应可以实现热能和电能的相互转化,是颇具潜力的新型功能材料.本文聚焦四元硫属化合物Cu2B^ⅡC^ⅣSe4(其中, B位为Zn, Cd, Mn, Hg, C位为Si, Ge, Sn)的热电性能.此类材料具有复杂的晶格结构,导致其具有较低的晶格热导率,是一类具有本征低热导的热电材料.本文系统地总结了各类优化四元硫属化合物电学及热学的方法.首先,非化学计量法、元素掺杂和η=1定理用于改善其电学性能.然后,纳米结构工程可用于进一步降低其热导率.最后,基于文中的论述,我们提出通过多种实验方法的结合使用,协同调控四元硫属化合物的电、热性能,以期进一步提高其热电性能.     

新型半导体材料BaSi2的结构及其热电性能的研究

正交相的BaSi2是一种新型半导体材料,具有较小的热传导系数、较大的光学吸收系数和适合的带隙值,是一种潜在的热电材料和理想太阳能电池材料,有着广阔的应用前号。文章介绍了正交相BaSi2晶体结构、电学特性,综述了近年来对其热电性质的研究状况,并就当前BaSi2究中存在的问题和研究动向做了简要讨论。     

新型热电材料研究进展

热电效应在发电和致冷方面有关巨大的应用潜力。从如何提高热电材料热电优值的理论研究出发，列出了寻找高优值热电材料的几种主要途径。在此基础上，重点介绍了最近几年来新型热电材料的研究发展情况，包托笼式化合物、超晶格热电材料、Half-Heusler合金等。并提出了亟待解决的问题和今后的研究方向。     

快速凝固法制备（Ge1-ySnyTe）x（AgSbTe2）100-x化合物热电材料的电学性能

利用快速凝固方法制备了（GeTe）x（AgSbTe2）100-x（x=80，85，90）和（Ge1-ySnyTe）85（AgSbTe2）15（y=0.05，0．1，0．2，0．4）系列TAGS热电化合物。所得材料晶体结构属于菱形晶系，晶格常数随X的增加而减小，随Y的增加而增加。（GeTe）85（AgSbTe2）15样品有很好的电学性能，637K时功率因子可达3.40×10^-3W／m．K^2，在中温区（370-670K）功率因子最低值＞2．6×10^-3w／m．K^2。掺杂Sn提高了TAGS-85的电导率，但是Seebeck系数大幅下降导致了样品电功率因子下降。     

氧化物热电材料的研究现状

氧化物热电材料具有耐高温、抗氧化、使用寿命长、环境友好等特点，并且制备工艺简单，品种多，具有良好的发展前景。本文介绍了层状金属氧化物、钙钛矿复合型氧化物、透明导电氧化物（TCO）、低维氧化物、超晶格氧化物等各种热电氧化物材料，综述了各类氧化物材料目前研究现状、影响该类材料热电性能的各种因素以及有效提高材料的热电性能的途径。     

热电材料研究的最新进展

热电材料是一种能将电能与热能相互转换的功能材料,近年来备受关注.从块体热电材料、低维热电材料、热电器件及其应用等方面综述了热电材料研究的最新进展,并展望了今后的发展方向.     

热电材料研究的最新进展

热电材料是一种能将电能与热能相互转换的功能材料,近年来备受关注.从块体热电材料、低维热电材料、热电器件及其应用等方面综述了热电材料研究的最新进展,并展望了今后的发展方向.     

四元硫族化合物A2MnBX4的结构类型和磁学性质的模式识别研究

本文用模式识别法研究了四元硫族化合物Ａ＿２ＭｎＢＸ＿４的结构类型和磁性类别与Ａ、Ｂ和Ｘ的半径的关系，结果表明ＲＡ越大，Ｒ＿Ｂ和Ｒ＿Ｘ越小越利于生成正交结构，相反则利于生成正方结构。亚稳的立方结构只在Ｒ＿Ｂ和Ｒ＿Ｘ较大的体系生成。从模式识别法表明符合０．０５０Ｒ＿Ｂ＋１．３２２Ｒ＿Ｘ＜３７５．３－Ｒ＿Ａ和２．１１８Ｒ＿Ｂ＋１．０８２Ｒ＿Ｘ＜２３９．３＋Ｒ＿Ａ（其中Ｒ＿Ａ、Ｒ＿Ｂ和Ｒ＿Ｘ的单位是ｐｍ）条件的体系具有铁磁性，相反则具反铁磁性。     

Bi-Te基热电材料的研究进展

阐述了Bi2Te3热电材料的基本特性,评述了Se,TeL,SiC,RE(La,Ce等)的掺杂对BiTe材料热电性能的影响,以及国内外掺杂Bi-Te基热电材料的研究进展.介绍了Bi-Te基合金的制备技术的发展.最后指出通过材料的结构优化、组分调整及制备技术的改进,可以进一步提高材料的热电性能,得到理想的热电优值.     

晶体结构对化合物电学性质的影响

化合物的导电性包括电子(空穴)导电及离子导电两大部分.新材料的发展已将化合物的电学性质提到了急需研究的位置.随着对化合物电学性质研究的不断深入,发现了许多新现象,新性质和新材料,如氧化物高温超导体,稀土半导体,稀土巨磁阻材料等.这些都是电子(空穴)导电的实际应用.而由于新能源探索需适应保护环境的需要,传统的氧离子和质子导体成了人们的首选研究对象,以开发它们在燃料电池、氧分离膜,催化等方面的实际应用.由于不等价置换,价态变化及氧离子具有大的双电荷与阳离子基体的强相互作用及高迁移率,使得大多数的研究工作集中于化合物的结构畸变分析及精化,试图发现新的结构相或者新的电学材料.     

GeTe基热电材料的研究进展

GeTe基材料在热电领域有着巨大的发展潜力,已成为近年来中温区热电材料的研究重点。首先简要介绍了GeTe的晶体结构和相变过程;其次,从提升其热电性能方法的角度对该体系近年来的研究进展进行综述：(1)以调控功率因子为目的,对GeTe体系的空穴载流子浓度进行优化,提升Ge的空位能;(2)通过能带工程实现能带结构的调控;(3)以降低热导率为目的,引入纳米缺陷(点缺陷、堆垛缺陷、纳米沉淀),增强声子散射效果等。最后对GeTe基热电材料的研究进展进行了总结,并对其今后的研究发展提出展望。     

热电材料高通量实验制备与表征方法

高通量材料实验旨在利用较少的实验次数快速获得成分-物相-结构-性能之间关系, 筛选出组分最优的材料体系, 目前已在超导材料、荧光材料以及巨磁阻材料等方面有较多应用。热电材料是可以实现热能和电能直接相互转换的功能材料, 在温差发电和废热利用等领域有着重要的应用价值, 但热电材料的传统实验制备与表征方法存在着实验周期长和效率低等问题。因此, 将高通量实验的方法和理念引入新型热电材料的研发和优化具有重要的理论和实际意义。本文主要总结和梳理了现有在热电材料实验研究中具有较好应用前景的高通量实验制备与表征技术, 包括高通量样品制备、成分-结构高通量表征、电-热输运性能高通量表征等, 并分析了各高通量实验技术在实验热电材料研究中的优势和局限性, 希望为今后热电材料高通量实验优化和筛选提供一定的参考。     

N型La0.9NixCo4-xSb12化合物的制备及热电性能研究

采用放电等离子烧结(SPS)方法制备了N型La0.9NixCo4-xSb12(x=0.05-1.0)化合物热电材料.借助于先进的结构和性能表征手段,系统研究了Ni含量对化合物热电性能的影响规律.实验结果表明,随着Ni含量增加,La0.9NixCo4-xSb12化合物的电阻率和Seebeck系数减小.当Ni含量x＜0.6时,化合物的热导率随Ni含量增大而降低,说明加入一定量的Ni能很好地降低材料的热导率.N型La0.9Ni0.4Co3.6Sb12化合物在温度773K时具有最大的热电性能优值(ZT)0.4558.     

Sb/Al/Zn多掺杂Mg2Si热电材料的制备及性能研究

采用放电等离子体烧结技术,制备了Sb/Al/Zn多掺杂Mg_2Si热电材料,利用粉末X射线衍射、霍尔效应和标准四探针电导率研究了Mg_2Si热电材料的电输运特性和热电性能。结果表明,Sb/Al/Zn多掺杂Mg_2Si热电材料具有良好的电输运和热电性能。采用放电等离子体烧结技术在880 K时,Sb0.5%Zn0.5%掺杂Mg_2Si热电材料具有最大热电优值为0.964,与PbTe基热电材料相当。根据电导率(σ)、塞贝克系数(S)和热导率(κ)的温度依赖性计算掺杂Mg_2Si热电材料在300～900 K的热电性能和热电图优值(ZT),同时根据霍尔系数确定掺杂Mg_2Si热电材料的电子浓度(N)。     

熵工程在热电材料中的应用

作为高熵合金设计思想的延伸,熵工程可从电子和声子输运两方面引导热电材料的性能优化,在多种热电材料体系已经获得了成功应用。特别是,熵具有内禀的类似基因特性,可以作为热电材料的指征因子,对多元热电材料实现快速筛选。本文首先揭示熵作为热电材料基因特性的内禀原因,阐述构型熵增加导致材料晶体结构对称性增强、泽贝克系数提升、晶格热导率下降的物理机制;然后着重介绍熵工程在类液态材料和IV-VI族半导体等典型热电材料体系中的应用,总结熵工程提高材料热电性能的研究进展;并介绍多元单相高熵热电材料的热力学稳定性预测方法;最后指出了熵工程将来的研究重点。     

单分散性硫族化合物半导体量子点的制备与表征

硫族半导体化合物大多具有直接能带结构,是良好的光电功能材料,其量子点具有典型的量子效应.介绍了单分散量子点的无机成核/有机包裹的合成方法,通过尺寸选择性沉淀可以得到单分散的量子点;TEM、XRDUV-Vis吸收谱对硫族量子点的表征.