Ce掺杂Bi2O3纳米棒及热电性能研究

• 作者: 周少敏 王佳浩
• 来源期刊: 中国科学（物理学 力学 天文学）
• 关键词: 热电学 掺杂半导体 纳米材料
• 年，卷（期）: 2018,（12）
• 所属期刊栏目: 论文
• 页码范围: 74-82
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.1360/SSPMA2018-00200

摘要

当今,大量化石能源(煤炭、石油和天然气)燃烧造成的环境污染和能源短缺的问题日益严重.寻找一种高效、绿色、低成本和可持续的能源材料是现今能源科学研究的重点工作之一.热电技术是能够利用收集工厂、汽车等产生的废热形成温度梯度通过塞贝克效应转化为电能,通过珀尔帖效应可用于制冷.热电材料是热电技术的关键.因此,热电材料的性能研究对于未来解决能源问题具有举足轻重的作用.Bi2O3是一种绿色环保、低成本同时具有较高的塞贝克系数的热电材料.但由于导电性差,到目前为止,Bi2O3的功率因子(PF)最大为1.05×10-3 W K-2 m-1.制备纳米材料是提高热电转换效率的重要方法之一,本文通过简单的化学气相沉积法(CVD),成功合成CexBi2-xO3(x=0,0.1％,0.2％,0.3％)纳米棒,并对其进行化学成分、形貌和微观结构分析.常规X-射线衍射花样(XRD)/小角掠射XRD(GIXRD),X-射线光电子能谱(XPS)测量,证明所得的样品为CexBi2-xO3.通过扫描/透射电子显微镜观察,发现产物为分散均匀的纳米棒,并冷压成圆块.本文用热电性能测试系统(ZEM-3)对样品的电输运性能(赛贝克系数和电阻率)进行测试,并利用激光热导仪(LASER FLASH DLF-1)和差式扫描量热仪(EX-STAR 6200)测试样品的热导率.结果表明,在479K下,Ce0.2Bi1.8O3样品的功率因子(PF)为1.265×10-2W K-2m-1,ZT值为0.57×10-2,远高于未掺杂的样品,因此Ce掺杂的Bi2O3热电材料在能源/材料/器件具有良好的应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周少敏		5	0	0.0	0.0
2	王佳浩		1	0	0.0	0.0