放量制备Ba、Yb填充方钴矿(Ba,Yb)yCo4Sb12的热电性能

热电性能研究通常只需要制备2~3克材料,而热电器件的研制和应用需要大量的材料。为了获得放量制备的高性能热电材料,本文采用熔融、淬火、退火结合放电等离子烧结技术放量制备了Ba、Yb填充方钴矿(Ba,Yb)yCo4Sb12,研究了Ba、Yb填充原子加入量对材料相组成、填充量及其热电性能的影响。结果表明,放量制备的(Ba,Yb)yCo4Sb12填充方钴矿材料主要由方钴矿相和微量的YbSb组成;随着填充原子加入量增加,材料的实际填充量增大,电阻率、赛贝克系数绝对值减小,晶格热导率大幅度降低;放量制备的(Ba,Yb)yCo4Sb12材料的最大ZT值达到1.31 (850 K时),接近报道的最高值。

Yb填充下Ni与Te替代对CoSb3热电性能的影响

选取球磨-退火-SPS的方法制备了填充式方钴矿CoSb3金属间化合物,研究了在Yb填充下,Co位Ni替代与Sb位Te替代对CoSb3热电性能的影响。测试了300-800K的温度范围内,其热导率、电导率及赛贝克系数的值。结果表明,其热导率以及赛贝克系数的绝对值均随替代原子的增加而减小,而电导率随替代原子的增加而增加。在Yb填充及Ni与Te共同替代后,化合物获得了较好的热电优值,其热导率在700K时仅为2.2W·m^-1·K^-1,化合物Yb（0.3）Co（3.5）Ni（0.5）Sb（11.5）Te（0.5）在750K热电性能最佳,ZT值为0.75。