层状钴氧化物NaxCoO2(x=0.65~0.85)高温热电性能和晶体结构的研究

摘要

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。

目录

层状钴氧化物NaxCoO2（x=0.65～0.85）高温热电性能和晶体结构的研究

STUDY OF HIGH TEMPERATURETHERMOELECTRICAL PROPERTIES ANDCRYSTAL STRUCTURE FOR LAYEREDCOBALT OXIDES NaxCoO2（x=0.65～0.85）

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 热电效应

1.2 热电转换

1.3 热电材料研究现状

1.4 课题主要研究内容

第2章 实验材料及其方法

2.1 实验原料及其仪器设备

2.2 实验方法

2.3 结构与性能表征

第3章 NaxCoO2 (x=0.65～0.85)的制备与表征

3.1 NaxCoO2 快烧制备工艺

3.2 高温热电性质

3.3 本章小节

第4章 Ag 颗粒和C 纤维复合工艺对Na0.78CoO2 热电性能的影响

4.1 Ag/Na0.78CoO2 复合工艺

4.2 C 纤维/Na0.78CoO2 复合工艺

4.3 本章小结

第5章 NaxCoO2(x=0.34～1.0)晶体结构

5.1 NaxCoO2（x=0.34～1.0）几种典型晶体结构

5.2 Na 含量对材料电子输运性质的影响

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

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致谢