K+掺杂改性的Ca3Co4O9基氧化物热电性能

稀有金属材料与工程, 2005, 34(z2): 1006-1009.

K+掺杂改性的Ca3Co4O9基氧化物热电性能

刘宇恒 ^1, , 林元华 ^2, , 施展 ^3, , 南策文 ^4, , 沈志坚 ^5,

1.清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084

2.清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084

3.清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084

4.清华大学新型陶瓷与精细工艺国家重点实验室,北京,100084

5.Department of Inorganic Chemistry,Arrhenius Laboratory,Stockholm University,S10691,Stockholm,Sweden

基金项目: 中国科学院资助项目(50328203) 国家科技攻关项目(2002AA302406)

关键词： Ca3Co4O9陶瓷 , 热电氧化物 , SPS烧结

Thermoelectric Properties of the Ca3Co4O9 Ceramics by K+ Substitution

用溶胶-凝胶法和放电等离子烧结(SPS)制备了层片状结构的(Ca1-xKx)3Co4O4陶瓷,烧结块体相对密度可达97%～99%.XRD(X-ray Diffraction)和SEM(Scanning Electronic Microscope)分析结果表明当K的掺杂量x＜0.08时为单一的Ca3Co4O9相,SPS烧结可以使样品带有一定的织构取向.在室温至700℃的范围内测量了不同K掺杂量时样品电导率和Seeback系数,测试结果表明,当K的掺入量小于0.06时,随着掺入量的增加,可以显著提高样品的电导率(400℃～700℃)和Seebeck系数.其中,700℃时(K0.06Ca0.94)3Co4O9样品的功率因子P=4.43×10-4W·m.-1K-2,与Ca3Co4O9(P=3.51×10-4W.m.-1K-2)相比提高了26.2%,表明K掺杂是改善Ca3Co4O9高温热电性能的有效途径之一.

参考文献

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