【摘 要】
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层状Co氧化物NaxCoO2具有优异的热电转换性能。低Na含量样品的热电性能已被广泛报道,但高Na含量样品的热电性能还鲜见报道。本论文用快烧法合成了不同Na离子浓度的NaxCoO2多
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层状Co氧化物NaxCoO2具有优异的热电转换性能。低Na含量样品的热电性能已被广泛报道,但高Na含量样品的热电性能还鲜见报道。本论文用快烧法合成了不同Na离子浓度的NaxCoO2多晶样品,并对材料进行了一系列的表征,如材料的相组成、Na离子含量、颗粒的微观形貌、材料的晶体结构和高温热电性能。X射线衍射分析表明:用快烧法可合成Na离子含量为0.65～0.85的NaxCoO2多晶样品,样品的空间群为P63/mmc,晶胞参数a和c随着Na离子含量的增加呈现相反的变化趋势。颗粒的微观形貌研究表明:几何构型为六边形的小片沿某一方向层状排列。材料的高温电导率和Seebeck系数测试表明:Na离子含量对材料热电性能的影响非常显著。Na0.78CoO2材料的Ag粒子和C纤维改性效果明显。材料的高温电导率和Seebeck系数测试表明,Ag/Na0.78CoO2样品的电导率在Seebeck系数损失不大的情况下有大幅提高。C纤维/Na0.78CoO2样品的Seebeck系数随C纤维含量的增加有很大提高,电导率略有下降。层状Co氧化物NaxCoO2中Na元素的含量显著影响材料的晶体结构。Na离子层作为一个结构单元不仅调节了材料的电子浓度,同时还降低了材料的热导率。X射线衍射理论谱的Rietveld全谱拟合,论证了Na离子含量对材料晶体结构的影响显著,并合理解释了材料电输运性质的变化。
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