BaCu 2 Se 2 和BiCuSeO热电材料的掺杂及织构化改性

发布时间：2024-04-14 03:03

　　BaCu₂Se₂和BiCuSeO具有较低的热导率和较高的Seebeck系数,是两种极具应用潜力的p型铜硫族化合物热电材料,但这两种材料电导率较低,导致ZT值较小,因而提高ZT值成为其实际应用的关键。本文主要采用元素掺杂和织构化提高BaCu2Se2和BiCuSeO的电导率,提高ZT值。采用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、Hall效应测试仪、Seebeck系数/电导率综合测试系统和激光热导仪等研究BaCu₂Se₂中Na掺杂和Ag掺杂以及BiCuSeO中Ba掺杂、S掺杂和热锻织构化对微观组织结构、输运特性和热电性能的影响规律和机制。采用Na和Ag掺杂分别提高BaCu₂Se₂的载流子浓度和迁移率,以提高电导率,提高ZT值。随Na掺杂量增加,Ba1-xNaxCu2Se2的载流子浓度大幅度增大,电导率(σ)显著提高,Seebeck系数(S)减小,导致功率因子(PF=S2σ)先升高后降低,在x=0.075时达到最高,773K时为8.1μWcm-1K-2。随...

【文章页数】：134 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
主要符号及其意义
第1章 绪论
    1.1 研究目的和意义
    1.2 热电材料的研究现状
        1.2.1 低温热电材料
        1.2.2 中温热电材料
        1.2.3 高温热电材料
    1.3 热电材料的掺杂改性及微观组织结构调控
        1.3.1 载流子浓度优化
        1.3.2 能带结构调控
        1.3.3 点缺陷调控
        1.3.4 织构化改性
        1.3.5 低维化改性
    1.4 铜硫族化合物热电材料的研究进展
        1.4.1 铜硫族化合物的性能特点
        1.4.2 BaCu₂Se₂热电材料的结构与性能
        1.4.3 BiCuSeO热电材料的掺杂改性
    1.5 主要研究内容
第2章 试验材料及方法
    2.1 试验材料
    2.2 结构表征
    2.3 基本物性表征
    2.4 热电性能测试
    2.5 能带结构计算
第3章 BaCu₂Se₂热电材料的掺杂改性
    3.1 引言
    3.2 BaCu₂Se₂的Na掺杂改性
    3.3 BaCu₂Se₂的Ag掺杂改性
    3.4 BaCu₂Se₂热电材料的稳定性
    3.5 本章小结
第4章 BiCuSeO热电材料的Ba掺杂改性
    4.1 引言
    4.2 Ba掺杂对微观结构的影响
    4.3 Ba掺杂对热电性能的影响
    4.4 Ba掺杂BiCuSeO的热电性能稳定性
    4.5 本章小结
第5章 Ba掺杂BiCuSeO热电材料的织构化改性
    5.1 引言
    5.2 Bi_0.875Ba_0.125CuSeO的热锻与织构演化
    5.3 织构化对Bi_0.875Ba_0.125CuSeO热电性能的影响
    5.4 本章小结
第6章 BiCuSeO热电材料的S掺杂改性
    6.1 引言
    6.2 S掺杂对晶体结构的影响
    6.3 S掺杂对能带结构的影响
    6.4 S掺杂对热分解温度的影响
    6.5 S掺杂对热电性能的影响
    6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历



本文编号：3954017