碱金属热电转换器（AMTEC）是一种高功率密度、高效、无污染、无噪音、工作可靠且可以适用于多种热源的新型热电能量直接转换装置。 本文综述了国内外碱金属热电转换器的研究进展情况，论证了开展钠钾工质碱金属热电转换器基础研究的意义。 计算碱金属热电转换器的特性是本文的重要任务之一。本文首先计算了Na-AMTEC、K-AMTEC和NaK-AMTEC的电动势。其次，在电化学热力学范围内，推导和计算了NaK-AMTEC的电特性和力能特性并与Na-AMTEC和K-AMTEC作了比较。另外，本文从电化学动力学的角度，对碱金属热电转换器的电极极化过程及对其特性的影响进行了讨论。 寄生热辐射损失特别是BASE管外表面的热辐射是影响碱金属热电转换器高效运行的主要因素之一。为了量化BASE管外表面的热辐射对碱金属热电转换器热电转换效率的影响程度，本文用一简化模型，计算了采用不同层数遮热屏的碱金属热电转换器中的BASE管外表面的净热辐射量。 为了开展钠钾工质碱金属热电转换器的实验研究，进行了NaK-BASE管—α-Al₂O₃绝缘过渡件—金属法兰之间活性焊接工艺和BASE管外表面多孔电极薄膜的制备等关键技术的探索性研究工作。 在完成发电组件制备的基础上，进行了NaK-AMTEC的实验研究。分析了BASE管发生损坏的原因，提出了可能的解决途径。 最后，以附录的形式介绍了碱金属热电转换器的三种工质（钠、钾和钠钾合金）的相关热物理特性、Na-、K-、NaK-β〃-Al₂O₃三种固体电解质的制备工艺及导电特性和AMTEC的电极材料。