铁-镍双掺杂方钴矿的合成与热电性能

摘要：

采用微波加热合成结合放电等离子体烧结制备了铁-镍双掺杂方钴矿Co3.8-xFexNi0.2Sb12 (x=0.05,0.10,0.15,0.20)块体材料,并对其物相组成、晶粒尺寸、元素分布、热电性能等进行了系统研究.X射线衍射分析表明,样品X射线衍射峰与单相CoSb3相符;场发射扫描电镜分析表明,样品晶粒尺寸为1～3 μm、平均尺寸为1～2μm,各元素均匀分布;电性能分析表明,Ni/Fe双掺杂对电输运性能有进一步改善,最高功率因子为2.667×103 μW·(m·K2)-1;热性能分析表明,Fe掺杂对晶格热导率影响较小,晶格热导率与晶粒尺寸有关,主要热输运机制为晶界散射,Co3.65Fe0.15Ni0.2Sb12的最小晶格热导率为2.8 W·(m·K)-1.Co3.7Fe0.1Ni0.2Sb12在773 K获得最大热电优值0.50,显著高于传统方法制备的Ni/Fe单掺杂或者双掺杂样品.

关键词：方钴矿、微波合成、掺杂、电性能、热电优值

所属期刊栏目：49

分类号：TB34(工程材料学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;国家自然科学基金;沈阳材料科学国家联合实验室与有色金属先进加工与再利用国家重点实验室联合基金;安徽省高等学校优秀青年项目;香港城市大学战略研究项目

在线出版日期：2020-09-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2511-2516