能带与微观结构调控对Cu1.8S块体材料热电性能的增强机理研究

来源 :昆明理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:Tiffany100
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
热电材料是一类能够在热能和电能之间实现直接相互转换的新型能源材料。现如今传统能源日渐枯竭,温室效应和环境污染亟待控制。以热电材料作为核心元件的热电器件拥有稳定、无活动部件、无噪声、无污染等诸多优点,其在工业余热回收、废热发电、半导体制冷等方面有着广泛的应用前景,因此热电材料的发展在当下也受到了愈来愈多的关注。本文研究的Cu1.8S半导体材料是一种极具潜力的中高温热电材料,它与传统的高性能热电材料相比有着环境友好、低毒、原料价格低廉、元素分布广等优点,但是硫化铜材料的热、电性能仍有待改善。本文以p型Cu1.8S基热电材料作为研究对象,结合机械合金化法(MA)及放电等离子烧结(SPS)技术,制备合成出Cu1.8S基多晶块体热电材料,并且通过引入其它硫化物对基体材料的能带结构及微观结构进行调控,优化Cu1.8S材料的热电性能。一方面通过引入硫化物第二相实现对基体材料的掺杂以优化载流子浓度并调控能带结构,另一方通过引入第二相调控基体材料的微观结构,引入一些对声子有散射作用的缺陷,最终协同优化材料的热电性能。目前针对Cu1.8S基热电材料,对于在Cu1.8S中引入何种第二相材料能够实现优化其热电性能的目标,尚缺乏可供借鉴和指导的理论研究,仍需要大量的实验结果提供依据。本文通过在MA过程中引入硫化物第二相的方法,制备出了Na2S、核壳结构Bi/Bi2S3、Pb S、In2S3掺杂Cu1.8S的块体材料,由浅入深地研究了各类硫化物对Cu1.8S材料能带结构和微观结构的调控作用,并探索了Cu1.8S块体材料热电性能的增强机理。实验结果表明,引入2 wt%Na2S能够制备出具有多孔微观结构的Cu1.8S块体材料,热导率也因此而显著下降,ZT值在773 K时达到了0.77。通过Bi/Bi2S3核壳结构纳米棒的掺杂,利用能量过滤效应优化了塞贝克系数,使得Cu1.8S材料的ZT值在723 K时就达到了0.77。对Cu1.8S材料进行Pb S掺杂后既通过调节能带结构和载流子浓度优化了电性能,同时也引入了点缺陷及链状纳米气孔降低了材料的热导率,这使得该材料的ZT值在773 K时达到了1.1。我们也发现通过快速掺杂的方式引入In2S3不但能够实现In对Cu1.8S的掺杂,而且在制备过程中形成了特殊纳米结构,最终该材料的ZT值在773 K时达到了1.4,该值是纯的Cu1.8S块体材料的2.9倍,同时也是Cu1.8S材料体系目前文献报道中的最高ZT值。
其他文献
眼睛为人类提供了感知外界事物最主要和最直接的视觉能力,其有效传递了重要的身份和状态信息。人眼检测即在图像中确定人眼的存在性、位置和尺度等。人眼检测作为模式识别中
机动车辆保险的运营机制是通过一个保单年内理赔数量与理赔额大小,预估下一个保单年的奖惩等级与续保保费。目前,世界上大多数国家的保险公司都使用奖惩系统,对相关问题的研
非编码RNA之间相互调控机制在很多动植物生命活动中发挥着重要作用,如细胞生长、分化和增殖。目前,在动物和人类疾病方面,miRNA与lncRNA互作关系的研究相对较多,它为动物和人
互联网的诞生改变了人们的生产生活方式,它从方方面面影响着人类的进步。然而网络中的流量逐年递增,多媒体数据的占比也越来越大,IP网络中存在着大量的冗余传输,导致网络效率降低,逐渐成为了网络发展的瓶颈。从电话网络发展而来的传统网络主要是面向连接的网络,在两台静态主机之间资源共享,而现如今已经由这种通信方式逐渐向网络中共享信息数据发展。信息中心网络的提出有效改善了传统IP网络中许多的弊端,它将信息与位置
甲硝唑是一种典型的抗生素药物,较易溶解在水中且难以被微生物降解,长期滞留在环境中会对人体造成危害。以二氧化铅电极为代表的电化学氧化方法可以高效地去除水中的甲硝唑,为水中甲硝唑的治理提供可行途径。但是二氧化铅电极镀层易脱落,并且电流效率不够高,使其电催化活性大大降低,需要通过改性克服上述缺点。本论文在含有硝酸铈、硝酸铋、碳纳米管的电镀沉积液中通过电化学沉积方法制备硝酸铈/硝酸铋/碳纳米管改性二氧化铅
马来西亚的建筑业是最重要的产业之一。它在发展和文明中起着重要的作用。此外,工程保函在建设项目中也起着重要的作用。工程保函一般是三方之间的协议:业主、承包商和第三方
在采集图像的过程中,受到各种因素的干扰,导致图像质量下降的这种现象称为图像退化;如果存在多种类型的降质因素,如噪声、畸变、离焦、抖动等,这时称为多重退化。图像复原是
目的:应用Revolution CT一站式冠状动脉CT造影+心肌灌注成像,分析NLR、hs-CRP与高海拔人群冠脉狭窄和心肌灌注的相关性,并探究Revolution CT一站式成像评估冠脉形态结构和心肌灌注的价值。方法:收集行Revolution CT一站式CCTA+MPI检查的高海拔人群92例,记录年龄、性别、民族、海拔等一般资料及3日内的NLR、hs-CRP值。根据CCTA结果进行Gensin
顾客感知价值被认为是能够促进消费者品牌忠诚、提升企业竞争力和影响企业长足发展的重要因素,受到了广泛的关注和重视。而口碑营销作为消费者自发的、宣传费用低且针对性较
深度卷积神经网络在机器视觉的各个领域都取得了显著的效果,在图像识别、语义分割、行为检测、图像跟踪等任务上,获得了超过人类能力的性能表现。高性能的网络模型往往对硬件