硒碲掺杂对CoSb₃基方钴矿热电性能的影响

江孝武¹，雷鹰¹，高文圣²，李雨¹，谷峻¹，郑睿¹

1. 安徽工业大学冶金工程学院2. 山东钢铁集团日照有限公司

摘 要：采用微波加热法快速合成结合放电等离子烧结技术制备Se/Te掺杂方钴矿热电材料,对其微观结构、物相组成、电性能、热性能等表征分析。XRD衍射分析表明,微波辐射时间5min可以合成高纯度的CoSb₃化合物;SEM微观结构分析表明,样品晶粒尺寸均在8～10μm范围内,且尺寸分布较均匀;电性能分析表明,掺杂样品为n型半导体,Te掺杂样品电导率高于Se掺杂和Se,Te双掺杂样品,Co₄Sb_11.9Te_0.1在548 K获得最高功率因子3 001.3μW/K²×m;热性能分析表明,晶格热导率对总热导率起主要贡献,Se,Te双掺杂样品晶格热导率小于Se掺杂和Te掺杂样品;CoSb_11.8Te_0.1Se_0.1在室温至773 K之间的晶格热导率为2.7～3.8 W·m^-1·K^-1。由于Te掺杂样品综合电性能远高于Se,Te双掺杂样品,因此Co₄Sb_11.9Te_0.1在673 K获得最高热电优值0.45。

关键词：CoSb₃基方钴矿;微波合成;掺杂;电输运性能;热输运性能;