错配层状铋基铑氧化物(Bi，Pb)的优化热电性能研究

"这篇论文研究了错配层状铋基铑氧化物（Bi，Pb）2Sr2Rh2Oy的热电性质，重点分析了其电导率（σ）、塞贝克系数（S）、品质因数（ZT）以及通过S、σ、ZT和绝对温度（T）计算出的热导率（κ）。" 本文详细探讨了一类特殊的热电材料——错配层状铑氧化物，这种材料由盐盐型层和六角形RhO2层交替堆叠构成，显示出潜在的优异热电性能。研究主要集中在基于铋的化合物（（Bi1-x，Pbx）2Sr2Rh2Oy，其中x = 0和0.02，分别表示BSR和BPSR）上。通过对这些材料的热电性能进行评估，研究人员发现，与700°C下Bi2Sr2Co2Oy（BSC）相比，BSR和BPSR的塞贝克系数S显著提高，分别为110μVK-1（BSR）和105μVK-1（BPSR），而BSC为85μVK-1。同时，它们的热导率κ也有所降低，BSR为0.32 W m-1 K-1，BPSR为0.50 W m-1 K-1，而BSC为1.75 W m-1 K-1。 尽管塞贝克系数和热导率的改进是积极的，但这些材料的电导率σ却有所下降，BSR的电导率为70 S cm-1，BPSR为31 S cm-1，相比于BSC的70 S cm-1降低了。品质因数ZT是衡量热电材料性能的关键参数，它综合考虑了材料的电导率、塞贝克系数和热导率。研究显示，BPSR在700°C时达到了最高的ZT值0.067，BSR的ZT值为0.056，而BSC的ZT值仅为0.027。 这些结果表明，通过调整铋基化合物中的Pb含量，可以有效地优化热电性能。这种优化对于开发更高效的热电转换器件至关重要，因为这些器件可以将废热转化为电能，从而在能源回收和节能方面发挥重要作用。然而，电导率的降低可能限制了材料的电子输运能力，这在未来的研究中需要进一步优化。 文章发表在《材料科学与化学工程》期刊（Journal of Materials Science and Chemical Engineering），2018年6月，第6期，页码97-103。该研究为热电材料领域提供了新的视角，尤其是关注于错层结构对热电性质的影响，同时也为设计新型高性能热电材料提供了理论依据和实验数据。 参考文献: Watanabe, T., & Irie, H. (2018). Thermoelectric Properties of Misfit Layered Bismuth-Based Rhodium Oxides, (Bi, Pb)2Sr2Rh2Oy. Journal of Materials Science and Chemical Engineering, 6(7), 97-103. http://dx.doi.org/10.4236/msce.2018.67011