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Ag-ZnO纳米复合热电材料的制备及其性能研究

吴子华 谢华清 曾庆峰

Ag-ZnO纳米复合热电材料的制备及其性能研究

吴子华, 谢华清, 曾庆峰
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  • ZnO是一类具有潜力的热电材料, 但其较大声子热导率影响了热电性能的进一步提高. 纳米复合是降低热导率的有效途径. 本文以醋酸盐为前驱体, 溶胶-凝胶法制备了Ag-ZnO纳米复合热电材料. 扫描电镜照片显示ZnO颗粒呈现多孔结构, Ag纳米颗粒分布于ZnO的晶粒之间. Ag-ZnO纳米复合材料的电导率比未复合ZnO材料高出100倍以上, 而热导率是未复合ZnO材料的1/2. 同时, 随着Ag添加量的增加, 赛贝克系数的绝对值逐渐减小. 综合以上原因, 添加7.5%mol Ag的Ag-ZnO纳米复合材料在700 K时的热电优值达到0.062, 是未复合ZnO材料的约25倍. 在ZnO基体中添加导电金属颗粒有利于产生导电逾渗通道, 提高材料体系的电导率, 但同时导致赛贝克系数的绝对值减小. 总热导率的差异来源于声子热导率的差异. 位于ZnO晶界的纳米Ag颗粒, 有利于降低声子热导率.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51206103)、上海市教委科研创新项目(批准号:13YZ128)和上海市东方学者岗位支持计划资助的课题.
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  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2012-11-23
  • 修回日期:  2013-01-02
  • 刊出日期:  2013-05-05

Ag-ZnO纳米复合热电材料的制备及其性能研究

  • 1. 上海第二工业大学城市建设与环境工程学院, 上海 201209
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51206103)、上海市教委科研创新项目(批准号:13YZ128)和上海市东方学者岗位支持计划资助的课题.

摘要: ZnO是一类具有潜力的热电材料, 但其较大声子热导率影响了热电性能的进一步提高. 纳米复合是降低热导率的有效途径. 本文以醋酸盐为前驱体, 溶胶-凝胶法制备了Ag-ZnO纳米复合热电材料. 扫描电镜照片显示ZnO颗粒呈现多孔结构, Ag纳米颗粒分布于ZnO的晶粒之间. Ag-ZnO纳米复合材料的电导率比未复合ZnO材料高出100倍以上, 而热导率是未复合ZnO材料的1/2. 同时, 随着Ag添加量的增加, 赛贝克系数的绝对值逐渐减小. 综合以上原因, 添加7.5%mol Ag的Ag-ZnO纳米复合材料在700 K时的热电优值达到0.062, 是未复合ZnO材料的约25倍. 在ZnO基体中添加导电金属颗粒有利于产生导电逾渗通道, 提高材料体系的电导率, 但同时导致赛贝克系数的绝对值减小. 总热导率的差异来源于声子热导率的差异. 位于ZnO晶界的纳米Ag颗粒, 有利于降低声子热导率.

English Abstract

参考文献 (24)

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