se掺杂量对n型bi2texsex微结构及热电性能的影响-无机材料学报.pdf

第29 卷 第 11 期 无 机 材 料 学 报 Vol. 29 No. 11 2014 年11 月 Journal of Inorganic Materials Nov., 2014 文章编号: 1000-324X(2014)11-1139-06 DOI: 10.15541/ji Se 掺杂量对 n 型 Bi Te Se 微结构及热电性能的影响 2 3-x x 张骐昊, 徐磊磊, 王连军, 江 莞 ( 东华大学 纤维材料改性国家重点实验室, 上海201620) 摘 要: 通过水热法合成不同Se 掺杂量的Bi Te Se (0 ≤x ≤0.45)纳米粉体, 采用放电等离子烧结技术, 制备出致 2 3-x x 密度较高的块体材料。通过 X 射线衍射、扫描电镜、透射电镜等测试手段对材料的微结构进行了表征, 并重点研 究了含有不同Se 掺杂量块体材料的显微结构和热电性能。结果表明: Se 元素的掺杂使得粉体XRD 特征衍射峰向 高角度偏移, 并且衍射峰出现宽化, 晶粒尺寸变小。随着Se 掺杂量的增加, 块体材料的电导率先增大后减小; Se 元 素的掺杂有效地降低了材料的热导率, 并提高了材料的 Seebeck 系数。研究结果表明: 在整个测试温度区间, 所有 经过Se 掺杂的样品ZT 值都高于未掺杂样品。当Se 掺杂量为0.3 时, 样品具有最大的ZT 值, 平均约为0.51, 并在 475 K 时达到最大值0.57, 相比未经Se 掺杂的Bi2Te3 提高了 159%。 关 键 词: 碲化铋; 硒掺杂; 水热合成; 放电等离子体烧结; 热电性能 中图分类号: TN304 文献标识码: A Effects of Different Amount of Se-doping on Microstructures and Thermoelectric Properties of n-type Bi Te Se 2 3-x x ZHANG Qi-Hao, XU Lei-Lei, WANG Lian-Jun, JIANG Wan (State Key Laboratory for Modification of Chemical Fibers and