一种Ag复合Ca₉Co₁₂O₂₈基氧化物热电材料的制备方法

摘要

一种Ag复合Ca₉Co₁₂O₂₈基氧化物热电材料的制备方法，它涉及一种Ag复合Ca-Co-O基氧化物热电材料的制备方法。它解决了Ag复合Ca-Co-O基氧化物中Ag相分布不均匀，易团聚，Ag相颗粒尺寸大，导致在Ca-Co-O基氧化物晶粒间形成载流子输运回路，使Ag复合Ca-Co-O基氧化物的Seebeck系数显著降低的问题。制备方法：一、可溶性Ca²⁺盐和可溶性Co²⁺盐溶于蒸馏水；二、加入柠檬酸；三、加入硝酸银；四、加入有机单体和网络剂；五、加入引发剂；六、微波干燥；七、煅烧；八、放电等离子烧结，即得到Ag复合Ca₉Co₁₂O₂₈基氧化物热电材料。本发明方法制备的Ag复合Ca₉Co₁₂O₂₈中Ag相分布均匀，Ag相颗粒小于500nm，不形成载流子输运回路。Ag复合Ca₉Co₁₂O₂₈基氧化物热电材料比Ca₉Co₁₂O₂₈的Seebeck系数提高了2.7％～7.1％，电导率提高了21.1％～42.1％，功率因子提高了27.8％～63.0％。

主权项

1、一种Ag复合Ca9Co12O28基氧化物热电材料的制备方法，其特征在于Ag复合Ca9Co12O28基氧化物热电材料按以下步骤制备：一、将可溶性Ca2+盐和可溶性Co2+盐按3∶3.92～4的摩尔比溶于蒸馏水中；二、向步骤一所配制溶液中加入络合剂柠檬酸，柠檬酸的加入量与步骤一所配制溶液中Ca2+和Co2+总量的摩尔比为1～4∶1；三、向步骤二得到的混合溶液中加入硝酸银，硝酸银与步骤一中加入的Ca2+的摩尔比为0.1～0.3∶3；四、向步骤三得到的混合溶液中加入丙烯酰胺单体和N，N’-亚甲基双丙烯酰胺，加入丙烯酰胺单体和N，N’-亚甲基双丙烯酰胺后混合溶液中丙烯酰胺单体的浓度为50～100g/L，N，N’-亚甲基双丙烯酰胺的加入量为丙烯酰胺单体质量的1/10～1/4；五、加热升温至70～90℃，然后加入引发剂偶氮二异丁腈搅拌均匀，1～15min后形成凝胶，偶氮二异丁腈的加入量为丙烯酰胺单体质量的0.3％～1％；六、微波加热去除水分，得到干凝胶；七、干凝胶在700～750℃的条件下煅烧2～4h，得到Ag复合Ca9Co12O28基氧化物粉体；八、放电等离子烧结：将Ag复合Ca9Co12O28基氧化物粉体放入模具，在烧结气氛为真空、粉体承受压力为30～100MPa、温度为700～780℃的条件下烧结3～8min，即得到Ag复合Ca9Co12O28基氧化物热电材料。