热电材料NaCO2O4热压烧结工艺研究

经实验摸索再经均匀试验和正交试验研究，研制出热电材料NaCo2O4的热压烧结工艺。试验结果表明，所用的热压烧结工艺可明显降低压制压力、烧结温度及缩短烧结时间，具有显著的活化烧结功效，且可保持原有的组织结构。热压烧结体组织疏松、有较多的孔隙，是降低热导率提高热电性能的有效措施和良好结果。     

In2O3/InNbO4复合材料的热电性能研究

In₂O₃作为一种良好的光电和气敏材料, 因高温下具有优异的热电性能在热电领域也获得广泛关注。本研究通过固相反应法结合放电等离子烧结(SPS)成功将原位自生的InNbO₄第二相引入到In₂O₃基体中, 优化了块体样品的制备工艺。同时, InNbO₄改善了样品的电输运性能, 使载流子浓度明显提高, 在1023 K时电导率最高可达1548 S·cm^-1, 高于大多数元素掺杂的样品。其中, 0.998In₂O₃/0.002InNbO₄样品的热电性能测试表明, 在1023 K时, 其功率因子可达到0.67 mW·m^-1·K^-2, 热电优值(ZT)达到最高值0.187。综上所述, 通过在In₂O₃中原位复合InNbO₄第二相可以很好地改善In₂O₃基热电陶瓷的电性能, 进而调控其高温热电性能。     

NaCo2O4及其Na位掺杂热电材料的制备研究

NaCo2O4是氧化物热电材料的典型代表,也是目前人们研究较多的一种热电材料,本文采用固相反应法和溶胶-凝胶法对NaCo2O4以及Na位掺杂K、Ca、Sr、Ce试样进行制备研究.选择合适的工艺参数,采用快速升温法,可获得纯度较高(大于94%)的NaCo2O4,并使掺杂元素K、Ca、Sr进入到NaCo2O4晶格中,而Ce由于原子半径太大,难以掺杂入NaCo2O4晶格.实验结果表明采用柠檬酸溶胶-凝胶法比固相反应法制备的试样晶粒尺寸更细小,增加声子散射,使晶格热导率降低,由此提高材料的热电优值,进一步改善材料的热电性能.     

F掺杂影响LiMn2O4性能的机理研究

F掺杂可以提高锂离子电池正极材料LiMn2O4的初始容量,但使材料的循环性能变差。其原因是F的掺入降低了Mn的平均价态．Mn^3 的量增加,提高了材料的初始容量．但Mn^3 量的增加也加剧了Mn的溶解和Jahn—Teller畸变,使材料的循环性能变差。F掺杂虽然降低了材料的循环性能．但提高了材料的初始容量,为改善阳离子掺杂方法的不足提供了一条可能的解决途径。     

尖晶石LiMn2O4的掺杂研究进展

相对LiCoO2来说，价廉、低毒的尖晶石LiMn2O4作为高能锂离子电池最有潜力的正极材料已经成为市场研究的热点。但是，在充放电过程中其结构的不稳定制约了它的应用前景。为了得到结构稳定的尖晶石，许多研究小组通过掺杂其它元素来改性LiMn2O4。综述了近几年来在这方面的研究进展。     

氧化物热电材料的研究与进展

介绍了热电材料的基本原理,着重分析了几种p型氧化物热电材料的研究现状,阐述了氧化物热电材料在发电方面的应用前景和提高材料品质因子(Z)的紧迫性.     

Ca3Co4O9基热电材料的研究进展

Ca3Co4O9是一种很有潜力的氧化物热电材料。本文从Ca3Co4O9的结构出发,讨论了利用不同工艺制备Ca3Co4O9的粉体材料、块体材料和薄膜材料的方法。并针对块体材料和薄膜材料的热电性能进行了一定的分析,提出了提高热电材料性能的途径。     

放电等离子烧结制备Ca2Co2O5热电材料及其性能研究

以Co(NO3)2·6H2O、Ca(NO3)2·4H2O为原料,NaOH为沉淀剂,采用化学共沉淀方法制备了前驱物.该前驱物预烧后,利用SPS进行烧结获得纯相Ca2Co2O5块体.分别采用DTA-TG、XRD和SEM对前驱体的热分解过程、Ca2Co2O5的形成过程进行了表征,并对其热导率进行了测试.结果表明在Ph=13.20获得所需化学计量比的前驱物.该前驱物在700～800℃预烧2h后,采用SPS烧结.烧结温度为800℃,压力30MPa,保温时间5min,可以获得纯相Ca2Co2O5块体.断口形貌为层状,晶粒长约1.4μm.热导率随温度的升高而降低.     

尖晶石材料LiMn2O4的研究现状及展望

综述了近年来有关锂离子电池正极材料LiMn2O4的合成与性能研究进展,重点讨论了LiMn2O4材料掺杂以及改性的最新研究现状,分析了该类材料的研究内容以及发展方向.     

Mg2Si基热电材料的稀土掺杂优化

采用机械研磨-电场激活压力辅助合成(FAPAS)技术,快速合成了稀土Sc和Y掺杂的Mg2Si基热电材料,所得试样组织均匀、致密,试样的平均晶粒尺寸为1.5～2μcm,微量稀土元素不改变基体材料的组织形貌.分析表明两种稀土元素均在不同程度改善热电性能,其中掺杂0.427%(摩尔分数)Sc和0.173%(摩尔分数)Y的试样...     

尖晶石LiMn2O4的容量衰减及掺杂改性研究

分析了锂离子电池正极材料尖晶石LiMnO4在应用中容量衰减的难点,并对主要的影响因素如Mn溶解,Jahn-Teller效应,电解液的分解等,从机理上作出探讨,对尖晶石LiMn2O4的掺杂能够从改变d电子结构,缩小晶胞参数,减小从表面,改变Mn的平均氧化态等方面改变其结构,从而抑制其容量衰减,改善循环性能。     

La掺杂n型Mg2Si基半导体的热电性能研究

采用感应熔炼然后热压的方法制备了La掺杂Mg2Si基热电材料Mg2-xLaxSi(x=0、0.002、0.005、0.010、0.015).La在Mg2Si中占Mg位,当x≥0.005时,出现第二相LaMg.性能测试表明,Mg2-xLaxSi的导电类型为n型,Seebeck系数的绝对值随La含量的增多而减小,电导率和热导率均随La含量的增多而增大,在测试温度范围内,Mg1.995La0.005Si具有最高的ZT值,在774K温度下达到0.42.     

Pr3+掺杂对SrAl2O4:Eu2+、Dy3+磷光体发光性能的影响

用燃烧法制备Pr~(3+)掺杂的SrAl_2O_4:Eu~(2+)、Dy~(3+)长余辉发光粉体,研究了Pr~(3+)掺杂对其发光性能的影响。结果表明,合成的单相SrAl_2O_4样品具有单斜晶系结构,荧光发射光谱是连续宽带谱,峰位于515 nm,激发光谱是峰值在320 nm和360 nm的连续宽带谱。掺杂Pr~(3+)对形成晶粒尺寸均匀的固溶体有一定的促进作用,使其余辉初始亮度为不掺杂时的3倍。     

S掺杂LiMn2O4尖晶石的合成与性能

分别用溶胶-凝胶法和固相法合成了锂离子电池正极材料LiMn2O4-xSx,在掺S量x＞0.04时,两种方法都不能获得纯的立方尖晶石相.LiMn2O4-xSx电化学性能测试结果表明,S掺杂对LiMn2O4的4V区性能没有明显的改善,但是在3V区具有良好的循环性能,30次循环后容量不但没有衰减而且有一定的增加.S掺杂对LiMn2O4在3V区的改善作用为扩大材料的工作电压范围、提高材料的初始容量提供了一条可能的途径.     

Ge掺杂MnTe材料的热电输运性能

MnTe作为一种新型的无铅p型热电材料, 在中温区热电领域具有广阔的应用前景, 但其本身的热电性能不足以与高性能n型热电材料相匹配。本研究通过真空熔炼-淬火和放电等离子烧结的方法制备不同Ge掺杂量的致密且均匀的Mn_1.06-xGe_xTe(x=0, 0.01, 0.02, 0.03, 0.04)多晶块体样品。过量的Mn可以有效抑制MnTe₂相, 提高基体相的热电性能。通过掺杂4%Ge粉末, 材料的载流子浓度提高到7.328×10¹⁸ cm^-3, 电导率在873 K增大到7×10³ S∙cm^-1, 功率因子提升至620 μW∙m^-1∙K^-2。同时, 通过点缺陷增强声子散射使材料的热导率降低到0.62 W∙m^-1∙K^-1, 实现了对材料电声输运性能的有效调控。Mn_1.02Ge_0.04Te在873 K获得了0.86的热电优值ZT, 较纯MnTe材料提高了43%。     

锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的制备与掺杂研究

综述了近年来有关锂离子电池正极材料尖晶石型LiMn2O4的制备与性能研究进展,重点讨论了尖晶石型LiMn2O4正极材料掺杂的最新研究现状,分析了该类材料的研究内容以及发展.     

SrAl2O4:Eu2+材料的发光性能研究

制备了发光性能良好的SrAl2O4:Eu^2 材料，对其激光光谱、发射光谱和长余辉曲线进行了测试与分析讨论，结果表明长余辉衰减符合函数L＝ct^a（a＝0.754）形式。讨论SrAl2O4:Eu^2 材料的长余辉机理，指出长余辉应来自陷阱对空穴的俘获与缓慢释放。发现了SrAl2O4:Eu^2 材料的力至发光性能并分析了其可能原因。     

Ca3Co2O6氧化物热电材料的研究现状与进展

介绍了Ca3CO2O6基氧化物热电材料的国内外研究现状、结构特征及应用前景,详细综述了提高Ca3CO2O8基氧化物热电性能的主要途径,包括制备工艺的改进、掺杂改性的研究等,着重从Ca位掺杂和Co位掺杂两方面介绍了Ca3CO2O6在掺杂改性方面的研究进展,并提出了该材料当前存在的问题和今后的发展方向.     

掺杂稀土CaAl 2O4基发光材料的制备及其发光机制

用固相烧结法制备了亮度高、余辉时间长的CaAl2O4:Eu,RE(RE为Nd,Dy)发光粉体材料,并对其发光性能进行了研究。发光粉体的发射光谱表明,其主发射峰均位于440nm左右。余辉衰减曲线证明其余辉衰减过程存在快速衰减和慢衰减两个过程。对于长余辉发光机制,认为Nd,Dy的加入起到了陷阱能级作用,从而延长了发光时间,增强发光亮度。并且在此基质材料中,Nd的陷阱深度比Dy的更合适,因而CaAl2O4:Eu,Nd的发光性能要优于CaAl2O4:Eu,Dy。