[发明专利]热电材料Ag复合(Ca1－xLax)3Co4O9的制备方法

摘要

热电材料Ag复合(Ca_1－XLa_X)₃Co₄O₉的制备方法，它涉及一种Ag复合氧化物热电材料的制备方法。Ag复合Ca－Co－O基氧化物中存在Ag相分布不均匀，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及稀土元素掺杂存在降低Ca－Co－O基氧化物的电导率的问题。制备方法：一、将硝酸钙、硝酸钴和硝酸镧溶于蒸馏水；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。本发明方法制备的Ag复合(Ca_1－XLa_X)₃Co₄O₉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(Ca_1－XLa_X)₃Co₄O₉比Ca₃Co₄O₉的Seebeck系数提高了1.7％～4.9％，电导率提高了13.3％～38.9％，功率因子提高了21.6％～35.1％。

主权项

1.热电材料Ag复合(Ca1-XLaX)3Co4O9的制备方法，其特征在于Ag复合(Ca1-XLaX)3Co4O9按以下步骤制备：一、按2.7～3.0摩尔硝酸钙、3.92～4摩尔硝酸钴和0.01～0.3摩尔硝酸镧的比例将硝酸钙、硝酸钴和硝酸镧溶于蒸馏水中；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金属离子La3+、Ca2+和Co2+总量的摩尔比为1～4∶1；三、向步骤二的混合溶液中加入硝酸银，硝酸银与步骤一中加入的La3+和Ca2+总量的摩尔比1～5∶300；四、向步骤三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700～800℃的条件下煅烧2～4h，得到Ag复合(Ca1-XLaX)3Co4O9基氧化物粉体；八、放电等离子烧结：将Ag复合(Ca1-XLaX)3Co4O9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(Ca1-XLaX)3Co4O9块体材料。