氧化物热电材料作为近年发展起来的新型热电材料由于具有环境友好性以及制备过程简单和成本低等优势而受到人们越来越多的关注。CaMnO₃就是氧化物热电材料其中一种,其能够在较宽松的空气氛围下合成以及能够在高温下使用,化学和结构具有较强的稳定性。本文主要是通过化合物的掺杂进行原子取代以及石墨烯及其衍生物的掺杂改性来提升CaMnO₃的热电性能。另外,也合成制备了 Ca₂Co₂O₅,并掺杂了碳纳米管对其改性进而优化其热电性能。本论文主要取得了如下成果:一、对CaMnO₃的Ca²⁺位和Mn⁴⁺位分别掺杂了S 2P和Si⁴⁺。本实验里的化合物掺杂改性有别于其它相关实验工作里的直接性的电子掺杂,主要是利用原离子和掺杂离子半径的差异来使得Mn⁴⁺转化到Mn³⁺实现间接性的电子掺杂从而改变CaMnO₃热电性能。但是通过实验和测试发现当掺杂浓度超过3%摩尔份数时,改性后的CaMnO₃的热电性能是逐渐下降的甚至比初始的CaMnO₃的热电性能还低,这是由于较大量的掺杂增加了晶体晶格扰动使得Mn-O-Mn键的弯曲度加大从而使得电子迁移率降低。最终获得了最优的掺杂浓度为1%,在温度为977 K时实现了 225μW/mK2的功率因子值,是原CaMnO₃的两倍大小,也比一些相关文献里的改性CaMnO₃的功率因子值要高。二、将6%质量份数的氧化石墨烯掺杂在CaMnO₃里,然后使用微波炉在不同的烧结温度下烧结,再经测试对比以便找寻一个较佳的制备温度。通过一系列不同的烧结温度的实验并在测试后,得到1173 K的温度烧结出的陶瓷样品的热电性能是最优的,另外通过扫描电子显微镜观察其形貌结构也是最致密的。后面的CaMnO₃掺杂氧化石墨烯和石墨烯量子点的实验中找寻最优掺杂量时都采用的1173 K的烧结温度工艺。三、对CaMnO₃进行氧化石墨烯的掺杂改性。在掺杂质量份数为1%时的热电性能得到最大程度的提升,在温度为934K时的功率因子值达到324 μW/mK2,比绝大多数的掺杂价格较昂贵的元素化合物所能得到的功率因子值都要高。四、对CaMnO₃进行石墨烯量子点的掺杂改性。在掺杂质量份数为2%时的陶瓷热电性能得到一个显著的提升,最高功率因子值是在温度为654 K时的455μW/mK2,另外该组份陶瓷样品在起始温度测试点334 K时的功率因子值就已经达到290 μW/mK2,此外该组份陶瓷样品的功率因子值要显著大于该系列其它组份陶瓷样品的功率因子。五、对Ca₂Co₂O₅进行碳纳米管的掺杂改性,当掺杂质量份数为5%时,使得Ca₂Co₂O₅的杂化复合物陶瓷的热电性能得到最佳的提升。本论文对CaMnO₃热电陶瓷有了较系统的研究,进行了化合物原子掺杂和石墨烯及其衍生物的掺杂改性研究,都很大程度的提升了 CaMnO₃陶瓷的热电性能。另外也对p型氧化物热电材料Ca₂Co₂O₅作了初步的改性研究。