随着能源供应的短缺,环境污染严重加剧,绿色环保新能源的开发和利用刻不容缓。热电材料是实现热能到电能转换的工作介质,热电材料制成的器件具有结构简单、体积小、零污染、使用寿命长的特点,所以热电材料是一种应用前景非常广泛的新能源材料。层状氧化物热电材料Bi₂Sr₂Co₂O_y具有类似超晶格的结构,具有热导率低、耐高温、抗氧化性和无毒等特点,制成的热电器件适用于中、高温区热电发电的领域,引起了广泛的关注,是一种具有很大发展潜力的热电材料。但Bi₂Sr₂Co₂O_y的电阻率较高,对应器件的热电性能较低,还没有实现工业运用。研究发现,掺杂和复合能有效提高Bi₂Sr₂Co₂O_y的电导率,改善其热电性能。在掺杂方面,本文重点研究了Bi₂Sr₂Co₂O_y的层间错配度对热电性能的影响,为优化材料的热电性能奠定实验基础。在复合方面,本文将热电性能良好的Ca₃Co₄O₉复合到Bi₂Sr₂Co₂O_y中,取得了良好的效果。本文主要采用球磨法,固相反应烧结法、助溶剂法和快速直流热压烧结法制备样品材料,表征了Bi₂Sr₂Co₂O_y材料的组织和热电性能,优化了烧结工艺,有效的改善了Bi₂Sr₂Co₂O_y的热电性能。本文在Bi₂Sr₂Co₂O_y的Co位分别掺Fe和Cu,提高了材料的载流子浓度和电导率,改善了材料的热电性能。本文还在Bi₂Sr₂Co₂O_y的Sr位分别掺Ba和Ca,间接地改变Bi₂Sr₂Co₂O_y的层间错配度,探索了错配度对层状钴酸盐热电性能的影响,结果显示,通过Sr位掺杂改变错配度,能够降低电阻率和热导率,有效地提高了Bi₂Sr₂Co₂O_y的热电性能。Ca₃Co₄O₉具有较好的电导率,但是较高的热导率使其热电性能较低,本文制备了Bi₂Sr₂Co₂O_y和Ca₃Co₄O₉两种层状材料的复合材料,结果表明,复合材料的热导降低,电导率升高,复合比例在1:1时,热电性能显著提高。