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现代军事活动中，陆军士兵的机动性越来越强，需要最少的后勤供给、可靠性、最轻的携带质量以及战时户外苛刻条件下作业的高适应能力。基于研究便携式电源的重要意义，本文主要研究了薄膜电解质型碱金属热电转换器(AMTEC)的关键技术，具体内容包括：薄膜电解质型AMTEC的初步设计以及采用水基流延工艺制备AMTEC的核心组成部分-β”-Al2O3固体电解质薄膜。
系统研究了溶胶-凝胶法和凝胶-结晶转化法制备β"-Al2O3前驱体的优化工艺，研究了乙二醇和柠檬酸含量对溶胶-凝胶法制备的β”-Al2O3前驱体的影响，探索了热处理温度对β”-Al2O3前驱体粉体的结构和形貌的影响舰律，最终获得了适合水基流延工艺制备β”-Al2O3固体电解质薄膜的β”-Al2O3前驱体粉体。
采用水基流延工艺成功制备了表面平整而光滑、颗粒分布均匀、柔韧性和可加工性良好、厚度在50～200μm之间可调的β”-Al2O3固体电解质薄膜。研究了水基流延浆料的流变特性，掌握了水基流延制备β”-Al2O3薄膜电解质的最佳制备工艺。研究了不同煅烧温度下β”-Al2O3固体电解质薄膜的形貌、结构和热稳定性，制备出了结晶性良好的β”-Al2O3固体电解质薄膜。
完成了薄膜电解质型AMTEC单体组件和发电模块的优化设计，给出了AMTEC模块的最佳设计方案-平扳型AMTEC模块。初步改计了碱金属热电转换便携式电源的基本结构，分析了电源系统的主要特性，其中，20W便携式电源器件部分热电转换效率可达到26％，系统效率可达到20％以上。
在AMTEC模块研究的基础上，完成了1kW级薄膜电解质型AMTEC整机电源的初步设计，研究结果表明，AMTEC作为新一代低噪声、高可靠性、高机动性的便携式电源，具有良好的发展前景。