热电材料研究最新动向

<正>目前块状热电材料无量纲指数ZT最大值为0.8,最大热电转换效率不到10%。典型热电材料有PbTe3、Bi2Te3、PbTe及Si-Ge等合金。Bi2Te3用于室温附近,PbTe用于300℃,Si-Ge用于800℃以上。PbTe属于NaCl型结构,离子键很强,在Pb节点以Sn置换,禁带宽度发生变化,由于Pb和Sn的合金化散     

同构合金化对P型ZrCoSb基高熵half-Heusler合金热电性能的影响

Half-Heusler(HH)合金由于其本身具有较为优异的力学性能和高温热稳定性,已成为目前最具有应用前景的中高温热电材料之一。然而,其本身较高的本征晶格热导率阻碍了热电性能的进一步提升。本文以P型Zr Co Sb_0.85Sn_0.15合金为研究对象,基于同构合金化具有优异P型热电性能的(Nb_0.8Ta_0.2)_0.8Ti_0.2Fe Sb,通过磁悬浮熔炼和放电等离子烧结设计并制备出一种(Zr Co Sb_0.85Sn_0.15)_1-x[(Nb_0.8Ta_0.2)_0.8Ti_0.2Fe Sb]_x(x=0,0.2,0.3,0.4,0.5)高熵HH合金。微观组织分析表明,同构合金化这一策略引入了大量多尺度多衬度的第二相,这将有效增强对声子的散射。其中,当同构合金化含量为0.3时,晶格热导率在923 ...     

SnxBi0.5-xSb1.5Te3热电材料的组织与性能研究

通过真空熔炼、球磨制粉、冷压成形和常压烧结制备具有高热电优值的p型SnxBi0.5-xSb1.5Te3热电材料。研究了Sn含量对SnxBi0.5-xSb1.5Te3热电材料晶体结构、微观形貌和热电性能的影响。结果表明：SnxBi0.5-xSb1.5Te3热电材料晶体结构为R-3m空间群斜方晶系的六面体层状结构;添加合金元素Sn,Bi0.5Sb1.5Te3基热电材料产生大量的纳米结构缺陷。合金元素Sn含量增加, SnxBi0.5-xSb1.5Te3热电材料载流子浓度和DOS有效质量增加,有效地提高电导率和功率因子;同时声子散射增强,显著地降低晶格热导率。在300K时,Sn0.015Bi0.485Sb1.5Te3的功率因子达3.10 mW?m-1?K-2,晶格热导率为0.358 W?m-1?K-1,ZT值为1.25。并且在300～400 K温度范围内,Sn0.015Bi0.485Sb1.5Te3的ZT值为1.25～1.33。     

低维热电材料研究进展

随着现代技术的发展和能源环境危机的加剧,适应21世纪绿色环保主题的热电材料及其器件越来越受到关注。近年来的理论和实验研究表明,低维化和小尺度化是热电材料研究和开发极具前景的发展方向,本文对低维热电材料性能的影响因素、材料合成以及性能测试技术的研究进展进行介绍和简要评述,并讨论了低维热电材料的研发方向。     

热电材料的最新进展

本文首先介绍了热电材料的基本原理,分析了热电材料的研究现状及提高热电材料的几种途径,评述了热电材料研究的最新进展。     

热电材料的研究现状及最新应用

热电材料是一种能实现热能和电能转换的功能材料,在能源枯竭、环境问题凸显的今天,其作为一种绿色可再生的新型能源转换材料,其重要性日渐显现。简单介绍了热电材料的热电转换原理,目前研究中改进热电材料性能的主要方式,热电材料目前主要研究的种类及最新应用领域等,以期为后续热电材料的研究提供借鉴。     

M-Rh-O热电材料的研究进展

综述了La-Rh-O、Bi-Rh-O、Cu-Rh-O、Ca-Rh-O、Zn-Rh-O、Li-Rh-O系列铑基氧化物热电材料的最新研究工作,分析其晶体结构、制备方法、元素掺杂对热电性能的影响,认为铑基氧化物热电材料是目前很有潜能的新型热电材料。     

热电材料微结构调控热电输运行为的研究进展

热电材料是绿色能源转化、温差电技术应用的关键材料。由于各性能指标相互抑制,材料热电性能改善遇到瓶颈。材料微结构设计协同调控热电性能为下一代热电材料发展提供了一条明确思路。本文介绍热电材料"多尺度微结构构筑"、"电子晶体离子液体"、"晶格缺陷工程"等改善热电性能的新概念,从原子、纳米、微米等尺度分析能带调控、弱键合、非简谐振动效应、纳米畴散射机制、调幅分解、能量过滤机制、相变现象等物理、化学过程对热电输运行为的影响;阐述了热电材料晶体微结构特征,总结了点缺陷、晶界、纳米畴等结构参量对能带结构、载流子自由程、晶格振动模式等物理参量的影响规律;展望了下一代高性能块体热电材料的发展方向。     

热电材料研究进展

热电材料是能够使热能与电能直接相互转化的材料，它的出现为制造无污染、无机械运动、高效率的发电和制冷设备提供了广阔前景。随着环境和能源问题日益突出，热电材料越来越受到人们重视。在其发展过程中热电材料涌现出诸多种类，本文对热电材料近年来研究进展进行了介绍和简要评述。     

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，TeL4，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。     

含钌热电材料研究进展

热电材料是能够利用固体内部载流子运动实现热能和电能直接相互转换的功能材料,其转换效率取决于材料的热电优值ZT。介绍了几种典型的钌基合金的晶体结构特征及其热电性能,论述了钌掺杂对合金热电性能的影响规律,阐述了含钌热电材料研究现状。     

Research Progress on AgSbTe2-based Thermoelectric Materials

Thermoelectric power generation represents a class of energy conversion technology,which has been used in power supply of aeronautic and astronautic exploring missions,now showing notable advantages to harvest the widely distributed waste heat and convert the abundant solar energy into electricity at lower cost than Si based photovoltaic technology.Thermoelectric dimensionless figure of merit ZT plays a key role in the conversion efficiency from thermal to electrical energy.Low thermal conductivity and large Seebeck coefficient make the AgSbTe 2 compound a very promising candidate for high efficiency p-type thermoelectric applications.The AgSbTe2-based thermoelectric system has been repeatedly studied as prospective thermoelectric materials.In this review,we firstly clarify some fundamental tradeoffs dictating the ZT value through the relationship ZT =S 2 σT/κ.We also pay special attentions to the recent advances in AgSbTe2 based thermoelectric materials.Finally,we provide an outlook of new directions in this filed.     

新型高效热电材料研究进展

热电材料是一种集发电与制冷两种功能于一身的新型功能材料,已经成为21世纪新型功能材料研究领域的热点。概述了热电材料的发展历史,阐明了热电效应的理论基础,新型高效热电材料的发展现状及发展趋势,并对如何提高热电材料的优值系数及热电转化效率进行了分析。