蔚翠
,
朱铁军
,
肖凯
,
金吉
,
沈俊杰
,
杨胜辉
,
赵新兵
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00569
通过悬浮熔炼的方法制备了half-Heusler热电材料Zr(Hf)NiSn(Sb)合金, 并进一步通过快速凝固来细化晶粒, 通过放电等离子烧结制备块材并测试其热电性能. X射线衍射分析表明获得了单相Half-Heusler化合物. 扫描电子显微观察发现, 快速凝固后的样品晶粒尺寸在500nm左右, 放电等离子烧结后晶粒尺寸并未明显长大. 同时观察到在晶粒的表面还分布了很多几十纳米尺寸的小晶粒. 快速凝固的样品与熔炼样品相比具有较高的电导率及载流子浓度, 据此推断在快速凝固过程中产生的纳米晶粒应为金属相. 快速凝固后的样品晶界散射增多, 因而具有较低的晶格热导率.
关键词:
ZrNiSn
,
rapid solidification
,
grain sizes
,
microstructure
蔚翠
,
朱铁军
,
肖凯
,
金吉
,
沈俊杰
,
杨胜辉
,
赵新兵
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2010.00569
通过悬浮熔炼的方法制备了half-Heusler热电材料Zr(Hf)NiSn(Sb)合金,并进一步通过快速凝固来细化品粒,通过放电等离子烧结制备块材并测试其热电性能.X射线衍射分析表明获得了单相Half-Heusler化合物.扫描电子显微观察发现,快速凝固后的样品晶粒尺寸在500nm左右,放电等离子烧结后晶粒尺寸并未明显长大.同时观察到在晶粒的表面还分布了很多几十纳米尺寸的小晶粒.快速凝固的样品与熔炼样品相比具有较高的电导率及载流子浓度,据此推断在快速凝固过程中产生的纳米晶粒应为金属相.快速凝固后的样品晶界散射增多,因而具有较低的晶格热导率.
关键词:
ZrNiSn
,
快速凝固
,
晶粒尺寸
,
微结构
肖凯
,
朱铁军
,
蔚翠
,
杨胜辉
,
赵新兵
材料科学与工程学报
通过悬浮熔炼方法制备了Y1-x Tix NiSb(x=0,0.015,0.02,0.025)材料并研究了Ti掺杂对材料热电性能的影响.经过孔隙率修正后,Ti掺杂样品的热导率和电导率均比未掺杂样品要低,并且随着Ti含量的增加呈现先下降后上升的趋势.分析发现Ti掺杂后样品热导率的降低是由于电子热导率的下降所致,电子载流子的引入则导致了电导率的下降.Ti掺杂后样品Seebeck系数在室温下有变负趋势,表明材料在室温下可能呈现N型传导特性.最终,Ti掺杂提高了材料的热电性能.Ti含量x=0.015的样品在770K左右获得最大ZT值0.085,与未掺杂样品相比,提高了约60%.
关键词:
热电材料
,
热导率
,
电导率
,
悬浮熔炼
糜建立
,
赵新兵
,
朱铁军
,
曹高劭
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2007.00869
以CoCl2, SbCl3和Te粉为原料, NaBH4为还原剂, 用溶剂热方法合成了Te掺杂方钴矿CoSb3-xTex(x=0, 0.05, 0.1, 0.2, 0.4)纳米粉末. 研究发现, Te含量较高的样品(x≥0.2)有明显的CoTe2等杂相存在. CoSb3-xTex合成粉末的粒径大小在40nm左右, 热压后晶粒发生长大, 平均晶粒尺寸约为300nm. 电学性能测试表明Te掺杂方钴矿CoSb3-xTex的导电类型为n型, Seebeck系数的绝对值随着Te含量的增加而变小, 电导率随着Te含量的增加而增大. 在测试温度范围内, CoSb2.8Te0.2 具有最高的功率因子, 在773K温度下达到2.3×103W·m-1·K-2.
关键词:
方钴矿
,
solvothermal synthesis
,
Te-doped CoSb3
,
thermoelectric materials
周鑫
,
赵新兵
,
余红明
,
胡洁梓
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2008.00587
用廉价三价铁离子化合物为铁源, 聚丙烯作还原剂和碳源, 两步固相法合成F掺杂原位碳包覆LiFePO4正极材料. 结果表明, 合成产物具有完整的橄榄石型LiFePO4晶体结构, 粉末形状近似球形, 尺寸分布在50~200nm范围内, 两步固相法更好地抑制了LiFePO4晶粒的长大. 电化学测试结果表明, F掺杂提高了材料倍率放电性能, 有效降低了材料电极的极化. 在1C, 2C, 3C(C为150mA/g)充放电倍率下, LiFePO3.98F0.02/C的比容量分别为146mAh/g, 137mAh/g, 122mAh/g, 1C循环55次后放电容量达到初始容量的99.3%.
关键词:
磷酸铁锂
,
lithium ion batteries
,
cathode materials
,
fluorin doping
李伟文
,
赵新兵
,
朱铁军
,
邬震泰
,
曹高劭
稀有金属材料与工程
采用悬浮熔炼法制备了Fe-Sm-Si热电合金材料,并研究了其电学输运特性.实验表明:在Fe1-xSmxSi2合金中,Sm为n型掺杂元素,Sm轻掺杂时,试样仍为p型,随着Sm量的增加,试样的Seebeck系数和功率因子都降低;Sm含量x (0.4的高Sm硅化物试样为n型,其中,热电性能最好的试样成分为Fe0.6Sm0.4Si2,其电阻率在10-5?@m数量级,而Seebeck系数仍达到80 ?V@K-1左右.其机理被认为是由于Sm的4f层电子的贡献.
关键词:
热电材料
,
电学性能
,
功率因子
,
FeSi2
邓龙征
,
曹高劭
,
谢健
,
赵新兵
材料导报
CoSb3合金具有较高的电化学嵌放锂容量.为缓解充放电过程中体积变化引起的容量衰退,制备了热解碳包覆CoSb3合金粉末负极材料,并对其电化学充放电性能进行了研究.实验结果表明,热解碳包覆CoSb3负极材料的电化学性能虽然尚不能满足实际应用要求,但与纯CoSb3合金负极材料相比,首次可逆容量和循环稳定性都有明显的提高.进一步降低CoSb3合金的粉末粒度,优化热解碳对合金粉末的包覆完整性,可进一步改善热解碳包覆CoSb3负极材料的电化学性能.
关键词:
CoSb3
,
热解碳
,
包覆
,
锂离子电池
,
负极材料
崔教林
,
赵新兵
中国有色金属学报
通过对Bi2Te3/FeSi2叠层热电材料的性能建模计算, 得出了该结构的平均Seebeck系数及内电阻与热端温度的关系可分别用两个三次多项式表征. 在外阻为0.0734Ω, 热端温度约510℃时, Bi2Te3/FeSi 2叠层热电材料的最大输出功率值与实验值较为接近, 在相同条件下均为计算得出的单段FeSi2材料的2.5倍 , 说明该方法有效、可行. 对用此方法建模设计多种单段材料组合成的梯度结构, 计算发现以两种不同成分并经相近工艺制备的均质FeSi2材料制成的叠层结构性能较优, 与Bi2Te3/F eSi2结构有相同的最大输出功率值. 但从多方面分析表明, 用两均质FeSi2材料制成的宽温区热电材料更具潜力.
关键词:
宽温区热电材料
,
性能表征
,
设计
,
输出功率
