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学术报告:铜硫基热电材料的性能调控机制

发布时间:2023-07-12    点击数:

主讲嘉宾:葛振华,昆明理工大学 材料学院 教授 

邀请人: 陈跃星 助理教授

时  间:2023年7月8日上午10:00 

地  点:致原楼1206会议室


报告简介:

硫化铜热电材料体系具有潜在的高热电性能,一直以来是国内外高度关注的重要材料体系。该材料的晶体结构较为特殊,铜离子(Cu+)在高温下具有类液态行为,并且材料的热电性能以及服役稳定性都与结构中的Cu空位密切相关,因此通过结构和成分的调整有望实现硫化铜基材料相关热电性能的进一步优化。本课题组通过添加B、CuBr2以及CoSb3第二相实现了硫化铜基材料(Cu2-xS)热电性能的显著优化。一方面利用Cu空位浓度的调整以及Cu2+、Co3+等外来元素的施主掺杂作用精确调控了硫化铜基热电复合材料的载流子浓度,削弱过量铜空位对材料电导率及载流子热导率贡献的同时实现了较高功率因子的保持;另一方面通过引入多尺度第二相构筑了复杂的界面关系,增强了声子散射作用,从而显著降低材料在宽温区范围内的热导率。硫化铜基复合材料的最高热电优值ZT在773K时达到了1.6,同时Cu空位浓度的调控以及能够抑制铜离子长程迁移的多尺度第二相的引入显著改善了硫化铜基材料的稳定性。本研究为优化其它类液态热电材料提供了一种值得借鉴的方法,也证明了环境友好、成本低廉的硫化铜基材料具有潜在的商业化应用价值。


嘉宾简介:

葛振华,博士,昆明理工大学教授,博士研究生导师。中国材料研究会热电材料与器件分会理事。云南省杰出青年基金获得者、云南省中青年学术技术带头人。主要从事热电材料与器件研究。主持国家自然科学基金、云南省杰出青年基金、云南省应用基础研究计划重点项目及企业委托项目等20余项;在Science, Nature Commun., AM, JACS, EES等期刊发表高水平论文140余篇,被引用超过4000次,H因子33;在科学出版社出版专著3部;授权国家发明专利20余件;2022年获中国发明协会发明专业创新奖一等奖(排名2)。


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