AgPb10LaTe12热电合金的液相合成及电学性质研究

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AgPbmLaTem+2热电合金是一种具有较高电导率的热电材料,但是由于块体AgPbmLaTem+2材料的热导率较高,所以其无量纲热电优值较低。近来,有文献表明低维化,纳米化可以有效散射声子,从而大幅降低热导率。而同时晶界对于低能载流子的能量过滤作用可以大幅提高材料Seebeck系数,抵消电导率对性能的负面影响材料,提高材料热电性能。因此,可控制备低维纳米热电合金,并对其电学性能进行测试,研究不同形貌和性能之间的关系,可以为进一步提高材料热电性能提供新的理论和实验依据。本论文采用水热溶剂热法可控制备了不同尺寸、形貌的微米纳米AgPb10LaTe12热电合金,分别利用X射线衍射(XRD)、场发射扫面电子显微镜(FESEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)、X射线光电子能谱(XPS)对AgPb10LaTe12热电合金的结构、形貌、相组成及表面成分进行了测试。通过对溶剂、表面活性剂、KOH浓度调控的到了立方、八瓣花及棒状形貌样品。通过时间依靠实验探讨了不同形貌样品的形成机理,并对不同形貌的样品的电学性质进行测试,并讨论了不同形貌与电学性能之间的关系。结果表明:棒状样品具有最大的电导率及适中的Seebeck系数,所以具有最大功率因子。在此基础上,采用柠檬酸为表面活性剂、水为溶剂制备了珍珠项链状的AgPb10LaTe12微米棒,并对其进行了XRD、SEM测试,通过不同时间下制备样品的SEM照片,总结出珍珠项链状微米棒样品的形成机理为定向聚集机理。通过调节不同实验条件,得出不同柠檬酸量对AgPb10LaTe12微米棒的影响,柠檬酸量越多,制备的样品的长度越大。对珍珠项链状的AgPb10LaTe12微米棒的电学性质进行了测试,电导率随温度升高而增大,Seebeck系数在整个测试区间内经历了p型到n型的转变。
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