Ni掺杂提高Cu_(12)Sb_4S_(13-delta)黝铜矿热电性能摘要
Cu_(12)Sb_4S_(13)是一种储量丰富、环境友好的天然矿物, 被热电领域普遍关注. 本研究旨在揭示Ni掺杂提高黝铜矿材料热电性能的机理.采用机械合金化(MA)结合放电等离子体烧结(SPS)的方法制备出Cu_(12-x)Ni_xS b_4S_(13-delta) (x = 0.5, 0.7, 1.0, 1.5, 2.0)样品. 实验结果表明, 在测量温度范围内(323-723 K), 随着Ni含量的增加, 样品的热导率急剧下降(< 0.9 W m~(-1) K~(-1)), 同时热电功率因子逐渐增加. 理论模型计算表明, 晶格热导率的降低主要来源于Ni掺杂引起的析出相及位错对中频声子的强散射作用. 由于较低的热导率和较高的功率因子, Cu_(11)NiSb_4S_(13-delta)样品在723 K时获得最高ZT值0.95, 相对于未掺杂样品, 其热电性能提高了46%. 同时, 热循环测试表明, 通过Ni掺杂提高了黝铜矿热电材料的化学稳定性.
|
@ 2023 版权所有 中国地质图书馆 (中国地质调查局地学文献中心)
京ICP备 05064591号 京公网安备11010802017129号
建议浏览器: 火狐、谷歌、微软 Edge、不支持 IE