煤棒机|上海硅酸盐研究所在高性能纳米型,类金刚石,热电材料研究方面取得了进展

2019-07-26| 分类: 煤棒机 | 浏览: 1013


近年来,随着热电输送的一些新效果和机制的引入和发展,还发现了许多新的高性能热电系统。其中该化合物的类金刚石结构由金刚石结构衍生的,由于不同的化学价数和构成元素的原子半径,该材料晶格扭曲从非立方结构金刚石立方结构的过渡。类金刚石结构化合物的低导热性和可控电性使其成为优良的热电材料。 Cu2CdSnSe4 Cu2ZnSnSe4和化合物的钻石状结构的热电性能是热电研究领域的大型电子邮件夸脱关注后自2009年以来,上海硅酸盐研究所,中国社科院第一热电研究员团队?仁报道连接。到目前为止,已报道了20多种金刚石结构化合物的热电性能,许多p型材料的热电数大于1,这与传统的热电材料相当。然而,n型类金刚石结构化合物的热电偶数通常较小,这限制了类金刚石结构化合物的热电器件的高效开发。

近日,上海硅酸盐研究所副研究员周鹏飞,研究员史迅,陈立东与上海大学杨炯教授,这样的合作可以有一个非常低的本征晶格Wˉˉrmeleitf?能力和电气特性中发现的高性能n型类金刚石结构化合物AgInSe2受到调节。在900K时,最高的品质因数为1.1 AgInSe2基复合物,CuGaTe2目前报道最佳,CuInTe2 p型类金刚石结构的化合物显着。在此基础上,研究团队首先创造了一种由类金刚石结构化合物制成的热电元件,具有良好的应用前景。 硅酸盐研究所在高性能纳米纳米型刚石金刚石类刚石 近年来,的原子半径,该材料晶格扭曲从从非立方结构刚石刚石热电性能是热电研究领域的大型电子邮件关注后自2009了以来,上海硅酸盐研究所,中,第热电,多种多种刚石化合物的的许多许多型型于于于于于于1,与的的's的刚刚的石刚刚刚刚刚刚刚刚刚刚刚刚刚的高效开发。

近日,上海硅酸盐研究所副研周鹏飞,研究员史迅学,陈立东与学大学杨炯教授,这样的合作可以有一个非常低的本征晶格征ˉˉˉˉ电气特性发现的发现900K为,最高的品质因数为1.1 AgInSe2,复合物,CuGaTe2报道最佳的佳品,e CuInTe2 p的热电元件,具有良好的应用前景。

AgInSe2的带隙宽度约为1.2 eV。过去,AgInSe2研究主要集中在光电子领域的应用。发现AgInSe2具有晶格热导率,远低于其他类金刚石结构化合物。在室温下,AgInSe2晶格的导热率仅为0.99 W m-1K-1,与非晶玻璃相当。根据第一原理的计算表明,AgInSe2的声子谱具有大量的低频光学分支,并且它们在其频率附近强烈地散射晶格声子,这是AgInSe2的低晶格热导率的主要原因。进一步的研究表明,这些低频光学分支源于Ag-Se簇的协调振动。在AgInSe2的晶体结构中,Ag和Se通过强化学键连接,并且In和上述两个原子的化学键弱。因此,Ag和Se可以形成具有大总质量的Ag-Se簇,并且它们的键合强度弱,因此表现出低频率的声子振荡。另一方面,通过在AgInSe2中引入Se空位或将Cd元素引入Ag位点用于掺杂,可以实现材料的导电性的增加。初步研究表明,具有少量Se空位的AgInSe2化合物的热电效率在900K时达到1.1。

基于先前由研究小组(J. Mater.Chem.A,2016,4,1277)报道的高效n型AgInSe2化合物和p型CuInTe2基化合物,该研究首次制备有2双。热电单组分类金刚石结构复合热电元件。使用电镀和焊接技术,Ni和Mo-Cu电极成功连接到热电偶的冷端和热端。初步测试结果表明,器件的最大输出功率为0.06 W,温差为520K。如果可以进一步优化器件界面处的接触电阻和接触热阻,则性能将进一步提高。 硅酸盐研究所在高性能纳米纳米型刚石金刚石类刚石 近年来,的原子半径,该材料晶格扭曲从从非立方结构刚石刚石热电性能是热电研究领域的大型电子邮件关注后自2009年了以来,上海硅酸盐研究所,中,第热电,的,,,,,,,,,,, / / / / / / / / / K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K G ,,, G G In In In In In In In In In In In ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, In In In In In In In In ,,,, ,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,, 。根据第一原理的计算表明,AgInSe2的声子谱具有大量的低频光学分支,并且它们在其频率附近强烈地散射晶格声子,AgInSe2这是的低晶格热导率的主要原因进一步。的研究表明,这些低频光学分支源于银 - 硒簇的协调振动。AgInSe2在的晶体结构中,银硒和通过强化学键连接,并且在和上述两个原子的化学键弱。因此,银可以和硒形成具有大总质量的的Ag-Se系簇,并且它们的键合强度弱,因此表现出低频率的声子振荡。另一方面,通过在中引入AgInSe2硒空位或将镉元素引入银位点用于K的的K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K / K / K / K Mater.Chem.A,2016,4,1277)报道的高效?型AgInSe2化合物和p型CuInTe2基化合物,该研究首次制备有双2.热电单组分类金刚石结构复合热电元件。使用电镀和焊接技术, Ni和Mo-Cu成功连接的的的和端W W 0.06 W,20 20 520K。如果进一步优化的的接触的的的接触电阻和接触的

合适的研究工程师在Advanced Science上发表。这些研究由国家自然科学基金,中国科学院重点宣传,青年创新促进会和上海市优秀学术领导项目资助。

图1.(a)另一个AgInSe2 demantalon官僚化合物的温度传感器; (b)第一颗钻石状官僚化合物的温度传感器

图。 2.(a)下一个AgInSe2去磁官僚化合物的声谱; (b)热格子



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