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1热电材料 1

1.1 背景 1

1.2 热电效应 2

1.2.1 赛贝克效应 2

1.2.2 珀尔帖效应 3

1.2.3 汤姆孙效应 4

1.3 热电器件的应用 5

1.4 热电发电机 6

1.5 热电转换效率及热电优值 6

1.6 热电材料的优化和性能增强 7

1.7 热电材料研究进展 9

1.8 典型的热电材料 10

1.8.1 块体热电材料 10

1.8.2 Cu2-xX（X=S，Se）基热电材料 15

参考文献 16

2“声子液体”热电材料 20

2.1 铜硒相图和结构表征 23

2.1.1 热电传输特性 23

2.1.2 电镜分析 24

2.1.3 比热容 25

2.2 块体Cu2-xS热电材料的结构、热电性能和机械性能 26

2.2.1 样品合成和烧结后块体样品的相结构 26

2.2.2 样品的电传输性能 27

2.2.3 样品的热传输性能 28

2.2.4 样品的热电性能稳定性 30

2.2.5 样品的机械性能 31

2.2.6 第一性原理计算电子能态密度：能带结构 31

2.3 熔淬结晶Cu2-xSe结构和热电性能 33

2.3.1 样品的结构 33

2.3.2 样品的合成和烧结后块体的相结构 35

2.3.3 形貌 37

2.3.4 热电性能 39

2.4 Cu1.98SxSe1-x结构性质和热电性能 41

2.4.1 样品合成 41

2.4.2 第一性原理计算 41

2.4.3 结构性质 46

2.4.4 热电性能 48

2.4.5 Cu1.98SxSe1-x块体的热电兼容性因子 52

2.5 Cu1.8＋xSe化合物的热电性能优化 53

2.5.1 Cu1.8＋xSe化合物样品制备 53

2.5.2 Cu1.8＋xSe样品的微观形貌 56

2.5.3 Cu1.8＋xSe样品的热电性能 57

2.6 Te掺杂和I掺杂Cu4-xSe块体的结构、热电性能和机械性能 60

2.6.1 Te掺杂和I掺杂Cu4-xSe样品制备 60

2.6.2 第一性原理计算 60

2.6.3 Te掺杂和I掺杂Cu2-xSe样品的结构性质 63

2.6.4 Te掺杂和I掺杂Cu2-xSe样品的热电性能 66

2.6.5 Te掺杂和I掺杂Cu2-xSe样品的硬度 70

2.7 Cu1.8 S样品的热电性能研究 71

2.7.1 In和Cd掺杂Cu1.8S样品的热电性能 71

2.7.2 MA法制备的Cu1.8S粉体和SPS烧结后块体的相结构 72

2.7.3 HS＋SPS制备CuS 76

2.7.4 Na掺杂Cu9S5基热电材料及其热电性能的研究 77

2.7.5 不同 SiO2尺寸弥散Cu1.8S基热电材料 79

2.8 “声子液体”热电材料展望 81

参考文献 82

3硒化锡基热电材料 87

3.1 硒化锡简介 87

3.1.1 硒化锡的晶体结构 87

3.1.2 硒化锡原料储量、价格与安全性 89

3.1.3 硒化锡的热电性能 89

3.2 硒化锡热电材料的制备方法 95

3.2.1 单晶硒化锡热电材料的制备方法 95

3.2.2 多晶硒化锡热电材料的制备方法 103

3.2.3 热电性质测试 123

3.3 硒化锡热电材料的研究进展 123

参考文献 141

4含铟热电化合物材料 146

4.1 纳米复合含铟热电材料 147

4.1.1 铟硒化合物热电性能的探究 147

4.1.2 InSe的纳米管结构、电子结构和热电特性 148

4.1.3 In2Se3 150

4.1.4 In3Se 152

4.1.5 In4Se3 152

4.1.6 In6Se7 153

4.2 铟硒化合物合成及制备方法 154

4.2.1 散装材料In3Se4和In2Se3的合成 154

4.2.2 溶剂热-煅烧法制备InSe纳米晶 157

4.2.3 In4Se3系热电材料的合成 159

4.2.4 薄膜材料的制备 159

4.3 其他含铟化合物热电材料 161

4.3.1 超小单晶锑化铟纳米线 161

4.3.2 掺杂化合物热电材料 165

4.4 三元含铟热电材料及其制备 171

4.4.1 CuInSe2的晶体结构与材料特性 171

4.4.2 花状CuInSe2微晶的制备 172

4.4.3 CuInSe2薄膜的制备与性能研究 175

4.4.4 宽带隙n型半导体CuIn5Se8的热电性能研究 180

4.5 含铟超晶格热电材料 183

4.5.1 （ZnO）5In2O3的电学传输性能 183

4.5.2 ZnxInyOx＋1.5y体系的高温热电性能 186

参考文献 189

5氧化物热电材料 194

5.1 NaCo2O4热电材料 195

5.1.1 NaCo2O4材料的晶体结构 195

5.1.2 NaCo2O4材料制备方法的研究 196

5.1.3 NaCo2O4材料的热电性能 197

5.1.4 Ag掺杂对NaCo2O4材料热电性能的影响 201

5.1.5 Ca掺杂NaCo2O4材料的热电性能研究 204

5.1.6 Ni掺杂NaCo2O4材料的热电性能研究 207

5.2 Ca-Co-O系热电材料 211

5.2.1 Ca2Co2O5的制备方法 211

5.2.2 Ca2Co2O5的结构及特征 213

5.2.3 Ca2Co2O5的热电性能表征 218

5.2.4 掺杂Sm3＋的Ca-Co-O系热电材料的制备与性能研究 220

5.3 In24M8O48（M=Ge4＋，Sn4＋，Ti4＋，Zr4＋）电子结构及低温热电性质 224

5.3.1 晶体结构和计算 225

5.3.2 低温热电性质 226

5.4 ZnO基氧化物热电材料 231

5.4.1 ZnO-In2O3超晶格结构的晶界电阻 235

5.4.2 Ga掺杂In2O3-ZnO超晶格结构 238

参考文献 243