碲锑铋纳米材料与低维碳材料的柔性复合薄膜的制备及其热电机理研究

批准号:
51562005
项目类别:
地区科学基金项目
资助金额:
40.0 万元
负责人:
刘呈燕
依托单位:
学科分类:
E0207.无机非金属半导体与信息功能材料
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
Craig. A. J. Fisher、程浩亮、王潇漾、杨恒全、高杰、杜鑫
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中文摘要
热电材料提供了一种环保、安全、可靠的发电或制冷方式,在解决能源危机、环境污染、气候变化上正扮演越来越重要的角色。柔性复合热电材料因其使用方便而受到越来越多的关注,但低热电性能限制了其应用,需对其热电机理进行更深入的研究。本项目在前期试探性研究的基础上,提出利用碲锑铋纳米材料(超薄纳米片、纳米管和纳米线)与低维碳材料(碳纳米管和石墨烯)复合制备出柔性复合薄膜。通过调控复合薄膜中材料的参数(如碲锑铋纳米材料的形貌、尺寸和组成、与低维碳材料的配比、以及微观界面结构等),探索其影响热电性质的规律,结合第一性原理计算以期揭示量子限制效应和微观界面的协同作用(如界面处结构形变、载流子过滤效应、界面声子散射效应等)对提高柔性复合薄膜热电性能的作用,从而有望综合提高柔性复合热电材料的热电性能以及对热电材料基础理论的深入认识。
英文摘要
Thermoelectric materials provide a green, safe and reliable method for generating power or refrigeration, which plays a more and more important role in alleviating energy crisis, environmental pollution and climatic change. In particular, flexible thermoelectric composites are increasingly important because of their convenience in use. However, their low conversion efficiency restricts their application, and therefore the thermoelectric mechanism should be investigated more deeply. Based on our previous studies, this research plan proposes to prepare flexible films by compositing BiSbTe nanomaterials (ultrathin nanosheets, nanotubes and nanowires) and low dimensional carbon materials (carbon nanotube and graphene). By tuning the parameters of materials, including the morphology, size and composition of BiSbTe nanomaterials, ratio of BiSbTe nanomaterials and low dimensional carbon materials, and the structure of micro interfaces, the change trends of thermoelectric properties could be summerized. Combining the guidance of first principle calculations, the quantum confinement effects and synergistic effects induced by the micro interfaces to improve the thermoelectric properties, such as structure distortion at the interfaces, the carrier energy filtering, phonon scattering by the interfaces, are expected to be clarified. This research plan is expected to improve the thermoelectric performance of flexible thermoelctric composites and insight deeply into the basic theory of thermoelectric materials.
热电材料提供了一种环保、安全、可靠的发电或制冷方式,在解决能源危机、环境污染、气候变化上正扮演越来越重要的角色。柔性复合热电材料因其使用方便而受到越来越多的关注,但低热电性能限制了其应用,需对其热电机理进行更深入的研究。本项目在前期试探性研究的基础上,提出利用碲锑铋纳米材料(超薄纳米片、纳米管和纳米线)与低维碳材料(碳纳米管和石墨烯)复合制备出柔性复合薄膜。通过调控复合薄膜中材料的参数(如碲锑铋纳米材料的形貌、尺寸和组成、与低维碳材料的配比、以及微观界面结构等),探索其影响热电性质的规律,结合第一性原理计算以期揭示量子限制效应和微观界面的协同作用(如界面处结构形变、载流子过滤效应、界面声子散射效应等)对提高柔性复合薄膜热电性能的作用,从而有望综合提高柔性复合热电材料的热电性能以及对热电材料基础理论的深入认识。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Improved Thermoelectric Performance Achieved by Regulating Heterogeneous Phase in Half-Heusler TiNiSn-Based Materials
通过调节 Half-Heusler TiNiSn 基材料的异相来提高热电性能
DOI:10.1007/s11664-017-6013-8
发表时间:2018-06-01
期刊:JOURNAL OF ELECTRONIC MATERIALS
影响因子:2.1
作者:Chen, Jun-Liang;Liu, Chengyan;Shu, Mingzheng
通讯作者:Shu, Mingzheng
DOI:10.4028/www.scientific.net/msf.847.153
发表时间:2016-03
期刊:Materials Science Forum
影响因子:--
作者:Wang Xiaoyang;Miao Lei;Liu Chengyan;Gao Jie;Chen Yu
通讯作者:Chen Yu
Enhanced power factor in flexible reduced graphene oxide/nanowires hybrid films for thermoelectrics
用于热电的柔性还原氧化石墨烯/纳米线混合薄膜的增强功率因数
DOI:10.1039/c6ra00916f
发表时间:2016-01-01
期刊:RSC ADVANCES
影响因子:3.9
作者:Gao, Jie;Liu, Chengyan;Chen, Yu
通讯作者:Chen, Yu
Solvothermal synthesis of wire-like SnxSb2Te3+x with an enhanced thermoelectric performance
溶剂热合成具有增强热电性能的线状 SnxSb2Te3 x
DOI:10.1039/c6dt00974c
发表时间:2016
期刊:Dalton Transactions
影响因子:4
作者:Yang Heng Quan;Miao Lei;Liu Cheng Yan;Wang Xiao Yang;Peng Ying;Zhang Ai Juan;Zhou Xiao Yuan;Wang Guo Yu;Li Chao;Huang Rong
通讯作者:Huang Rong
DOI:--
发表时间:2016
期刊:新能源进展
影响因子:--
作者:杜鑫;苗蕾;刘呈燕;王潇漾
通讯作者:王潇漾
Ge-Sb-Te基微型热电技术与相变信息存储的协同联用研究
- 批准号:--
- 项目类别:地区科学基金项目
- 资助金额:33万元
- 批准年份:2022
- 负责人:刘呈燕
- 依托单位:
通过掺杂与微结构的调控实现MgAgSb基热电材料的电声输运性能的协同优化
- 批准号:51801040
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:刘呈燕
- 依托单位:
国内基金
海外基金
