γ-Na_xCoO₂粉体的聚丙烯酸钠凝胶法制备及其表征

来源期刊：无机材料学报2017年第6期

论文作者：李晓玉 张莉 唐新峰 张清杰

文章页码：603 - 608

关键词：聚丙烯酸钠凝胶法;γ-Na_xCoO₂;热电材料;

摘    要：本研究发展了一种用于制备氧化物热电材料γ-Na_xCoO₂粉体的化学合成方法——聚丙烯酸钠（PAAS）凝胶法。主要研究了PAAS/Co²⁺摩尔比、原料浓度和煅烧温度对产物相组成及微观形态的影响规律,探讨了物相形成机制,同时用该方法结合SPS制备了不同Na离子浓度的Na_xCoO₂多晶样品,并对其热电性能进行了表征。结果表明,PAAS/Co²⁺摩尔比对产物相组成产生了显著影响,随着PAAS/Co²⁺摩尔比的增加,样品的相组成由Co₃O₄相向单相γ-Na_xCoO₂转变,合适的PAAS/Co²⁺摩尔比为0.8¹.1。而反应原料浓度对产物相组成的影响存在一个临界值（0.025 mol/L）,大于临界值抑制单相形成,小于临界值促进单相形成。煅烧温度的升高有助于γ-Na_xCoO₂单相的形成,800℃煅烧得到γ-Na_xCoO₂单相,晶粒形态呈片状,平均厚度约200 nm,片状方向的尺寸在1⁴μm之间。随着Na含量的增加,样品的Seebeck系数增大,电导率增加,热导率降低,最终导致ZT值大幅增加。