非化学计量 Ca₃₋ₓCo₄O₉ 陶瓷

ZTave 提升 3.25 倍

通过缺陷化学工程引入阳离子空位，在宽温域内将平均热电优值提升至纯相的3.25倍。

Zhen, Han · 张军战 · Fei, Xing · Yuqing, Qi · 魏剑 · 贺格平 · Zhang, Ying · Xin, Yalou · Wang, Qing · Shi, Zongmo

ACS Applied Materials & Interfaces 2025

具体参数

功率因子

{'zh': '0.38', 'en': '0.38'} mW/(m·K²)

电导率

{'zh': '108.3', 'en': '108.3'} S/cm

热电优值

{'zh': '0.32', 'en': '0.32'}

平均热电优值

{'zh': '0.166', 'en': '0.166'}

技术优势

平均ZT提升3.25倍

阳离子空位引起晶格畸变和点缺陷，显著增强声子散射，使 323–1073 K 范围内的平均 ZT 达到 0.166。

功率因子翻倍

引入空位后，Ca₂.₉₆Co₄O₉ 样品的功率因子从 0.18 mW/(m·K²) 提高到 0.38 mW/(m·K²)，有利于高效热电转换。

高温ZT达0.32

在 1073 K 高温下，ZT 值达到 0.32，适合在高温热源附近工作。

应用场景

• 高温热电发电：利用 1073 K 下 ZT 达 0.32 的性能，将高温废热直接转化为电能。
• 氧化物热电材料：提供稳定的氧化物热电材料，适用于高温氧化环境下的发电器件。
• 废热回收陶瓷：回收工业窑炉、汽车尾气等高温废热，提高能源利用效率。