發(fā)布時(shí)間：2021-10-23 17:24

　　柔性熱電器件能夠直接將人體熱量轉(zhuǎn)化為電能,因而受到廣泛的關(guān)注。本研究采用水熱法合成了碲納米線,探究了水熱溫度和反應(yīng)溶液的還原性強(qiáng)弱（添加抗壞血酸與否）對(duì)碲納米線形貌及熱電性能的影響。與強(qiáng)還原性反應(yīng)液（添加抗壞血酸）中制備的碲納米線相比,弱還原性反應(yīng)液（未添加抗壞血酸）中制備的碲納米線具有較高的長徑比,最高可達(dá)200,其組裝的薄膜具有更高的電導(dǎo)率,達(dá)到26S·m^–1。進(jìn)一步研究了成膜工藝對(duì)碲納米線薄膜熱電性能的影響,發(fā)現(xiàn)濕壓法可提升薄膜的微觀致密度,使薄膜中碲納米線之間的微觀連接更為緊密,從而改善了薄膜的載流子遷移率和載流子濃度,使薄膜的電導(dǎo)率提升了18.3倍,達(dá)到476 S·m^–1,塞貝克系數(shù)為282.9μV·K^–1,功率因子達(dá)到38μW·m^–1·K^–2。 

【文章來源】：無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2020,35(09)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

碲納米線的制備及其柔性薄膜組裝流程示意圖

為了確定合成條件對(duì)碲納米線熱電性能的影響,對(duì)不同碲納米線組裝的薄膜進(jìn)行熱電性能測試,結(jié)果如圖5所示。從圖5(a)中可以看出,碲納米線薄膜的塞貝克系數(shù)與反應(yīng)溫度、還原劑抗壞血酸相關(guān)性不大。圖5(b)是不同反應(yīng)條件下制備的碲納米線所組裝的薄膜的電導(dǎo)率,可以看出還原劑抗壞血酸對(duì)薄膜的電導(dǎo)率影響較大,反應(yīng)溶液中未添加還原劑所制備的薄膜具有較高的電導(dǎo)率。對(duì)比不同溫度下制備的碲納米薄膜,可以看出在160℃未添加抗壞血酸制備的薄膜具有最高的電導(dǎo)率,達(dá)到26 S·m–1。不同條件下制備的碲納米線組裝的薄膜的功率因子如圖5(c)所示,TN160薄膜具有較高的功率因子,熱電性能最優(yōu)。為了探究TN160薄膜具有較高電導(dǎo)率的原因,分別對(duì)ATN160、TN160薄膜進(jìn)行FESEM表征(圖5(d,g))和電阻測試(圖5(e,f))。TN160薄膜中碲納米線之間的連接較為緊密,且納米線更長,這些特征都有利于載流子傳輸。在TN160薄膜表面測得的電阻顯著低于ATN160薄膜,與電導(dǎo)率測試的結(jié)論相符。圖3 TN160薄膜的XRD圖譜

圖4 TN160的(a)低倍、(b)高倍TEM照片和(c)傅里葉變換圖圖6 (a,e)未濕壓處理以及在(b,f)10、(c,g)20、(d,h)30 MPa濕壓處理的TN160薄膜(1 cm×2 cm)的(a～d)電阻測試數(shù)碼照片和(e～h)薄膜表面FESEM照片;(i,j)未濕壓處理和在(k,l)30 MPa濕壓處理的TN160薄膜的(i,k)斷面和(j,l)局部放大FESEM照片

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]脈沖激光沉積中高能量密度激光密度對(duì)Cu2Se熱電薄膜成分與性能的影響（英文）[J]. 呂艷紅,陳吉堃,D?BELI Max,李宇龍,史迅,陳立東.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(10)
[2]炭/炭復(fù)合材料微觀結(jié)構(gòu)對(duì)熱電性能的影響[J]. 胡鋼,曾燮榕,馬俊,鄒繼兆,彭彪林.  無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2015(04)



本文編號(hào)：3453589