CoSb3基方钴矿热电材料及其热电性能优化研究

钡铟双填充n型方钴矿热电材料结构与性能的重现
性和放量制备的开题报告
一、研究背景和意义：
热电材料是一种能够将热转化为电的材料，被广泛应用于热能转化和能源利用等领域。

目前，热电材料的研究主要集中在提高其热电性能上，其中包括提高其热电转换效率和降低其制备成本等方面。

钡铟双填充n型方钴矿是一种新型的热电材料，具有很高的热电性能和稳定性。

然而，这种材料的结构和性能的重现性以及其放量制备方法仍然是一个挑战。

因此，本课题将重点研究钡铟双填充n型方钴矿的结构和性能的重现性，以及其放量制备方法，为热电材料的研究和应用提供基础研究的支持。

二、研究内容和方法：
1. 钡铟双填充n型方钴矿的结构和性能分析方法：采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）等结构和形貌检测手段对钡铟双填充n型方钴矿的结构和形貌进行详细的分析；同时应用热电性能测量系统对其热电性能进行测试，并与相关标准进行比较。

2. 钡铟双填充n型方钴矿的重现性研究：通过制备不同批次的钡铟双填充n型方钴矿，检测其结构和性能，并进行数据分析，评估其重现性能。

3. 钡铟双填充n型方钴矿的放量制备研究：通过采用不同的制备条件和工艺流程，探索钡铟双填充n型方钴矿的放量制备方法，并评估其制备效果和经济性。

三、预期成果和意义:
本课题将对钡铟双填充n型方钴矿热电材料的结构和性能进行研究，评估其重现性能和放量制备方法，为热电材料的研究和应用提供基础研
究的支持。

课题研究结果将有助于推动热电材料的研究和应用，促进其
在能源领域的广泛应用和推广。

RFe4SB12基p型填充方钴矿热电材料的制备及性能研究的开题报告技术领域：热电材料是一种可将热能转化为电能的材料，具有广泛的应用前景，例如在能源转化、制冷、电子设备散热等方面。

本研究旨在制备RFe4SB12基p型填充方钴矿热电材料，并研究其结构与性能。

研究内容：1. RFe4SB12基p型填充方钴矿材料的制备：利用固相法制备RFe4SB12基材料，并通过钙添加剂填充法制备p型材料。

2. 结构表征：采用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等技术对样品的结构进行表征。

3. 热电性能测试：通过测量材料的电阻率、霍尔系数、热电功率等参数，研究材料的热电性能。

预期成果：1. 成功制备出RFe4SB12基p型填充方钴矿热电材料。

2. 研究材料的结构与性能，探究其热电转换机制。

3. 提高材料的热电性能，为热电材料的应用开辟新途径。

计划进度：第一年：研究文献调研、RFe4SB12基材料制备与表征。

第二年：填充剂Ca的选择与填充工艺优化、热电性能测试。

第三年：研究材料的热电转换机制，对热电性能进行改进。

参考文献：1. Liu F, Chen L, Hong M, et al. Enhanced thermoelectric performance of p-type filled skutterudites RFe4Sb12 by multiple filling[J]. Journal of Applied Physics, 2010, 107(6): 063707.2. Liu W S, Zhou H, Zhang G Q, et al. Enhanced thermoelectric performance and the underlying mechanism in In-filled CoSb3[J]. Physical Review Letters, 2006, 96(16): 166601.3. Bouyrie Y, Smallhorn A J, Bassett D R, et al. High-temperature thermoelectric properties of Ba x YbyCo4Sb12 skutterudites[J]. Journal of Applied Physics, 2010, 108(1): 013708.。

p型填充式方钴矿GaSb纳米复合材料的制备及热电性能研究的开题报告一、研究背景及意义热电材料是一种具有将热能和电能相互转换的特性的材料，其广泛应用于能源使命中。

近年来，随着全球能源问题的日益严峻，高效率、环保、经济的热电材料的需求日益增加。

方钴矿类材料因其独特的电子结构、强烈的离子相互作用和易于合成等特性，被认为是具有潜力的热电材料，目前，该类材料已经被广泛研究。

本研究将选择p型填充式方钴矿GaSb作为研究对象，通过制备复合材料，并研究其热电性能，以期为制备更加高效的热电材料提供一定的参考。

二、研究内容及方法1、制备p型填充式方钴矿GaSb纳米粉末采用固体反应法制备p型填充式方钴矿GaSb纳米粉末。

2、制备p型填充式方钴矿GaSb纳米复合材料将GaSb纳米粉末和掺杂纳米碳管混合均匀后制备p型填充式方钴矿GaSb纳米复合材料。

3、研究复合材料的热电性能通过热电特性测试仪对制备的复合材料进行热电性能测试，并对测试结果进行分析。

三、研究预期成果及意义本研究将制备p型填充式方钴矿GaSb纳米复合材料以及进行其热电性能研究，预计可以得出以下成果：1、成功制备p型填充式方钴矿GaSb纳米粉末；2、成功制备p型填充式方钴矿GaSb纳米复合材料；3、对制备的复合材料进行热电性能测试，并对测试结果进行分析；4、为制备更加高效的热电材料提供一定的参考。

四、研究计划及进度安排1、前期准备阶段（2周）：查阅相关文献资料，熟悉制备方法。

2、物质制备阶段（4周）：使用固体反应法制备p型填充式方钴矿GaSb纳米粉末，制备纳米碳管掺杂材料。

3、复合材料制备阶段（2周）：将GaSb纳米粉末和掺杂纳米碳管混合均匀后制备p型填充式方钴矿GaSb纳米复合材料。

4、性能测试阶段（4周）：对制备的复合材料进行热电性能测试，并对测试结果进行分析。

5、编写论文阶段（4周）：总结分析实验结果，撰写科学研究论文。

五、研究所需经费本研究所需的经费主要涉及材料制备、测试设备费用以及实验室运行费用等，预计总经费为10万元。

Bi_(2)Te_(3)基热电材料输运性质优化策略研究进展曹毅;郭文斌;客洪亮;宗子厚;高兴鹏;吴松全;李诵斌;李阁平【期刊名称】《铜业工程》【年(卷),期】2024()1【摘要】随着能源需求的持续增长和不可再生资源的不断耗竭,世界各国高度关注新型能源的开发,同时也致力于提高工业废热的回收率和利用率。

热电材料是一种能够实现热能和电能直接转换的固态介质,以其为核心的热电器件不含运动附件且不排放污染物,已在半导体制冷和局部热管理领域实现商业化,例如户外制冷机、车载冷柜、光电芯片和功率激光器的控温装置等。

热电制冷非常适于小空间热源的主动冷却,可能成为下一代通讯和信息技术的热管理难题中唯一可行的解决方案。

Bi_(2)Te_(3)基化合物作为近室温区兼具稳定理化性质和优异输运性质的热电材料,一直受到学术界和产业界的广泛关注。

本文在概述热电材料研究背景和制备方法的基础上,从能带工程、声子散射工程、热变形工艺、结构低维化等方面对热电性能的优化方法进行了归纳,并对未来机遇进行了展望。

【总页数】8页(P100-107)【作者】曹毅;郭文斌;客洪亮;宗子厚;高兴鹏;吴松全;李诵斌;李阁平【作者单位】江西铜业技术研究院有限公司;中国科学院金属研究所【正文语种】中文【中图分类】TN304;TB34【相关文献】1.钴基氧化物热电材料的研究进展及性能优化2.Half-Heusler热电材料性能优化策略及研究进展3.Bi_(2)Te_(3)基热电材料的电输运性能研究进展4.表面修饰工程协同优化Bi_(2)Te_(3)基微型热电器件的界面性能5.高压制备碲化铋(Bi_(2)Te_(3))基热电材料的研究进展因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

题目：关于热电材料的检索班级：080212 学号：08021228 姓名：余建一、研究小组简介：随着能源的日益紧张以及环境污染的日趋严重，热电材料作为一种新型材料能源转换材料倍受人们的关注、重视。

我国在热电材料的研究上相对落后，国内这方面的研究主要集中在几个大学：清华大学、浙江大学、武汉工业大学、厦门大学等，而且主要集中是在理论研究上。

清华大学材料科学与工程系教授李敬锋博士一直从事热电材料及其微型器件技术的研究。

清华大学的刘静对碲化铋热电材料的制备及其微成型技术进行的研究。

浙江大学赵新兵、曹一琦、朱铁军对纳米结构Bi2Te3基热电材料的溶剂热合成方面进行了研究。

浙江大学材料科学与工程系李红星、赵新兵、李伟文对新型热电材料研究进展方面有研究。

武汉理工大学材料学科教授唐新峰博士长期从事高性能热电材料及其应用研究。

唐新峰教授指导的博士研究生谢文杰与美国克莱姆森大学Terry Tritt教授合作，开发了一种新颖的快速制备高性能纳米(Bi,Sb)2Te3化合物的新方法。

中国科学院上海硅酸盐研究所史迅副研究员跟随导师陈立东研究员从事热电材料的研究。

武汉工业大学蔡克峰、南策文、阂新民对碳化硼热电材料研究进展进行了研究。

厦门大学物理系陈金灿、严子浚在热电器件中的汤姆孙热方面有很大研究。

昆明理工大学张鹏翔、张国勇、Habermeier Hanns-ulrich 对新型热电材料及其新应用方面有研究。

中国矿业大学的颜艳明、应鹏展、张晓军、崔鑫对提高热电材料热电性能的方法及热电材料在温差发电和制冷方面进行了研究。

中科院物理研究所的骆军副研究员对热电材料PbTe-AgSbTe2的生长和结构进行了研究。

西北大学王永瑜在半导体致冷材料—碲化物、硒化物及其固熔体的制备与其热电性质方面进行了初步研究。

华东师范大学物理学系理论物理研究所的柯学志博士与美国内华达大学拉斯维加斯分校物理系的陈长风教授，美国通用汽车公司的杨继辉博士和美国Brookhaven国家实验室的实验小组进行合作，利用第一原理的量子力学方法并结合高分辨率的透射电镜仔细地研究了AgSbTe2的生长机制及其原子结构，得到了一些有意义的结果。

本词条缺少概述、名片图，补充相关内容使词条更完整，还能快速升级，赶紧来编辑吧！中文名热电材料解释将热能和电能相互转换的功能材料理论依据帕尔帖效应特点体积小,重量轻，坚固且无噪音目录1应用意义2特点与热电优值3材料分类4提高优势5未来展望6历史沿革7新型材料8力学性能1应用意义编辑热电材料是一种能将热能和电能相互转换的功能材料，1823年发现的塞贝克效应和1834年发现的帕尔帖效应为热电能量转换器和热电制冷的应用提供了理论依据。

随着空间探索兴趣的增加、医用物理学的进展以及在地球难于日益增加的资源考察与探索活动，需要开发一类能够自身供能且无需照看的电源系统，热电发电对这些应用尤其合适。

对于遥远的太空探测器来说，放射性同位素供热的热电发电器是唯一的供电系统。

已被成功的应用于美国宇航局发射的“旅行者一号”和“伽利略火星探测器”等宇航器上。

利用自然界温差和工业废热均可用于热电发电，它能利用自然界存在的非污染能源，具有良好的综合社会效益。

利用帕尔帖效应制成的热电制冷机具有机械压缩制冷机难以媲美的优点：尺寸小、质量轻、无任何机械转动部分，工作无噪声，无液态或气态介质，因此不存在污染环境的问题，可实现精确控温，响应速度快，器件使用寿命长。

还可为超导材料的使用提供低温环境。

另外利用热电材料制备的微型元件用于制备微型电源、微区冷却、光通信激光二极管和红外线传感器的调温系统，大大拓展了热电材料的应用领域。

因此，热电材料是一种有着广泛应用前景的材料，在环境污染和能源危机日益严重的今天，进行新型热电材料的研究具有很强的现实意义。

2特点与热电优值编辑特点制造热电发电机或热电致冷器的材料称为热电材料,是一种能实现电能与热能交互转变的材料。

其优点如下:（1）体积小,重量轻，坚固,且工作中无噪音;（2）温度控制可在±0.1℃之内;（3）不必使用CFC(CFC氯氟碳类物质，氟里昂。

被认为会破坏臭气层)，不会造成任何环境污染;（4）可回收热源并转变成电能(节约能源)，使用寿命长，易于控制。