碲化鉍水熱合成及在溫差電池和鋰電池中的應(yīng)用.pdf

1、熱電器件能實(shí)現(xiàn)熱能和電能相互直接轉(zhuǎn)換，它不光具有反應(yīng)迅速、使用壽命長、幾乎無需維護(hù)等眾多優(yōu)點(diǎn)，而且還可以做成各種形狀、不同尺寸，因此熱電器件具有極為廣泛的應(yīng)用，而碲化鉍（Bi2Te3）材料是研究最早的熱電材料之一，使用碲化鉍系材料制作的熱電器件幾乎壟斷了室溫區(qū)。本論文旨在就熱電臂尺寸對(duì)溫差電池效率的影響給出一個(gè)直觀的認(rèn)識(shí)并研究電池效率跟材料性質(zhì)的關(guān)系，同時(shí)擴(kuò)展Bi2Te3材料在鋰電池上的應(yīng)用。
　　使用水熱法制備出了各種不同形貌的

2、Bi2Te3材料，并分析總結(jié)出了反應(yīng)時(shí)間對(duì)材料形貌的影響機(jī)理，即隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，Bi2Te3材料大致呈現(xiàn)維數(shù)降低的變化，同時(shí)在制備Bi2Te3材料的過程中，增大NaOH的濃度并引入磁力攪拌，成功地在低溫（80℃）環(huán)境下合成了納米尺寸的材料；測(cè)試 Bi2Te3塊體材料的熱電性能，結(jié)果在425K時(shí)，電導(dǎo)率和Seebeck系數(shù)都達(dá)到最大值，分別為501S/cm和112μV/K；最后使用Bi2Te3和Sb2Te3塊體材料制成截面積一定，高度

3、不同的單對(duì)PN溫差電池，結(jié)果顯示高度為7.3mm的溫差電池在60K和160K溫差時(shí)都輸出了最大功率，分別是0.874μW和8.023μW。
　　同時(shí)擴(kuò)展了Bi2Te3的應(yīng)用范圍，研究了Bi2Te3材料做鋰離子電池負(fù)極材料的可能性。通過測(cè)試電池的充放電曲線，得出Bi2Te3的充放電電壓平臺(tái)約為0.8V，滿足鋰電池負(fù)極材料的要求，首次放電容量達(dá)到了806.3mAh/g，首次充電容量只有318.7mAh/g，容量衰減較快，在完成20次充