插层硫化物的剥离与表征文献综述

 2021-09-27 12:09

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文 献 综 述

课题背景

随着全球工业化进程的加快, 世界能源短缺和枯竭已经成为每个国家不容忽视的问题,研究和开发新能源已经成为全球能源发展的趋势。热电材料以其独特的性能成为一种很有发展前途的功能材料, 它的应用包括热电发电和热电制冷。热电材料的赛贝克(Seebeck)效应,可直接转换温差为电势差,是热电发电的基础;珀尔贴(Peltier)效应,则可实现电势差向温差的直接转换,是热电制冷的基础。热电材料性能的高低直接影响着热电转换的效率,目前人们已经研究过许多种类的热电材料,但其热电性能并不是很理想。插层硫化物具有超晶格结构,使其热电性优于其它材料。本课题所研究的是对插层硫化物进行剥离并表征,得到插层硫化物的二维纳米片,并将其与其他热电材料进行复合,进而提高材料的热电性能。

1.热电效应的基本原理

1.1.Seebeck效应原理

图1所示为由不相同的两种导体组成的串联回路, 若在导体A和B连接处的两个端点c和d上,保持有两个大小不一的温度T1T2(T2T1) ,将会在导体B的断开处,产生一个热电动势,其数值ΔV=Sab(T2-T1),只要T2不会远大于T1,那么此表达式保持线性关系,Sab将变为常数,并将其定义为不同导体之间的相对Seebeck系数[1]

图1 赛贝克和珀尔贴原理图

1.2.Peltier效应原理:

若在图1中的断开处a,b两端施加一个电压,则在整个回路中将会有电流I产生,同时在两不同导体连接处c,d中,会出现一端吸热,而另一端放热的现象[1]。假设连接处的吸热(或放热)速率为q,它与电流I存在正比关系,即:q=πabI,其中的πab即为Peltier常数,单位为V。

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