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材料科学｜纳米热电能源转换材料的制备与性能优化研究

汉斯出版社

2022-07-05

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导读：

热电材料是一种直接将热能和电能进行相互转换的新能源材料，具有可靠性高、无传动部件、无噪音、无污染等优点，在废热(余热)发电、太阳能热源发电、极端环境下的能源供给等方面有广阔的应用前景。

基本信息：

纳米热电能源转换材料的制备与性能优化研究

Preparation and Performance Optimization of Nanoscale Thermoelectric Energy Conversion Materials

作者：

华瑶, 陈哲*, 宦鹤波, 邹沛, 徐国栋, 何雪龙, 何翠群：南昌工程学院，江西南昌；江西省精密驱动与控制重点实验室，江西南昌；张俊红, 周憬, 曾申涛：南昌工程学院，江西南昌

关键词:

Bi₂Te₃；热电材料；掺杂；性能优化；Bi2Te3；Thermoelectric Material；Doping；Performance Optimization

项目基金：

国家自然科学基金项目(No.62041406)，江西省研究生创新计划项目(No.YC2021-S818)，南昌工程学院第十八届“挑战杯”大学生课外学术科技作品竞赛(研究生组)项目(No.202260)。

原文链接：

https://doi.org/10.12677/MS.2022.126067

内容简介：

Bi₂Te₃(碲化铋)系热电材料是目前较为广泛应用的热电能源转换材料，针对如何进一步提高碲化铋基材料热电转换效率的问题，在汉斯出版社《材料科学》这本期刊中，有论文从提高功率因子、增强载流子的输运性能等角度，讨论采用元素掺杂的方法来优化碲化铋基材料的载流子浓度、降低热导率及提高热电传输性能，并通过优化制备工艺来进一步提高Bi₂Te₃系热电性能及拓展应用前景。

为了制备出性能优异的碲化铋基热电材料，常采用新颖的制备方法，或将几种方法结合起来以达到综合效应的作用。有熔融旋甩法、机械合金法、溶剂热法、放电等离子烧结技术等。热电材料可用于余热发电、太阳能热源发电、航空航天能源供给，以及可用于精密仪器芯片的制冷等特殊用途，是一种极具发展潜力的新能源材料。

Bi₂Te₃基热电材料在低温区段具有较好的热电转换性能，但其转换效率还需要进一步提升，以促进更为广泛的商业化应用，科技工作者通常采用先进的制备工艺及多种优化手段来改善并提高其热电优值。文献研究表明，通过理论分析以及实验论证，已经可以精确操控一些独立参数或者采用协同效应来改善热电材料的整体性能。目前，热电能源转换新材料正受到世界各国高度重视，而且科技工作者研发的各类新型热电材料正在新能源行业得到广泛应用。

1、管景斐, 沈盈辰, 贾艳敏. 铁酸镧纳米材料的制备及其压电催化性能研究[J]. 应用物理, 2022, 12(5): 278-286.

https://doi.org/10.12677/APP.2022.125031

2、杨春梅, 李庆, 王子润, 林华, 覃礼钊, 聂明, 谢桂起. 铜银双金属纳米材料的绿色制备及电化学性能研究[J]. 材料化学前沿, 2016, 4(2): 9-19.

http://dx.doi.org/10.12677/AMC.2016.42002

3、王香卫, 翟云云, 邝春霞, 刘海清. 掺碳铌酸钾纳米片超级电容器电极材料的制备及性能研究[J]. 材料科学, 2018, 8(6): 726-735.

https://doi.org/10.12677/MS.2018.86086

4、廖雄威, 郑世林, 段军飞, 陈召勇. 锂离子电池高倍率纳米晶钛酸锂负极材料的制备及性能研究[J]. 材料科学, 2020, 10(5): 380-390.

https://doi.org/10.12677/MS.2020.105048

5、缪世群, 金永龙, 李玉松, 缪建文, 葛存旺. n-型碲化铅纳米片的电化学制备及其热电性能研究[J]. 材料科学, 2013, 3(5): 222-229.

http://dx.doi.org/10.12677/MS.2013.35040

所属期刊

-Material Sciences-

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