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PTM-3在柔性氧化物热电材料Seebeck系数测试中的应用
- 分类： 行业知识
- 作者：管理员
- 来源：本站
- 发布时间：2025-08-27
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【概要描述】摘要在期刊《Journal of Materiomics》发布的《Pencil painting l···
PTM-3在柔性氧化物热电材料Seebeck系数测试中的应用
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摘要
在期刊《Journal of Materiomics》发布的《Pencil painting like preparation for flexible thermoelectric material of high-performance p-type Na1.4Co₂O₄and novel n-type NaₓCo₂O₄》文章中，研究人员用嘉仪通PTM-3测试柔性Na1.4Co₂O₄ 和NaₓCo₂O₄材料（涂覆在打印纸上）和块体样品的热电性能。很好的解决了柔性材料因形状不规则、表面不平整导致的传统测量困难！
研究背景
柔性热电材料在可穿戴设备和便携电子设备中应用广泛，但传统无机氧化物因缺乏延展性，在柔性领域的应用受限。当前主流柔性热电材料（如导电聚合物）存在电导率低、功率输出小等问题。层状氧化物材NaₓCo₂O₄（尤其是Na1.4Co₂O₄）具备高热电性能，但如何实现其柔性化是挑战。
发表原文截取
核心创新
简易制备方法：
提出类似“铅笔画”的涂覆技术——将自熔法合成的 Na1.4Co₂O₄块体研磨后，直接涂画在普通打印纸上，经10 MPa压制获得柔性热电材料（无需复杂后处理）。
首次实现n型柔性氧化物：
高压涂覆过程中意外得到 n型 NaₓCo₂O₄（传统为p型），填补了n型柔性氧化物热电材料的空白。
(a) 在纸基底上涂覆Na1.4Co₂O₄的不同方法、(b) 柔性Na1.4Co₂O₄热电材料的照片
(a) 块状样品、p型和n型柔性样品以及打印纸的X射线衍射（XRD）图谱；
(b) (b) p型和(c) n型的表面扫描电子显微镜（SEM）图像；(d) p型和(e) n型Na1.4Co₂O₄柔性热电材料的横截面扫描电子显微镜图像
PTM-3测试验证
验证材料类型：通过PTM-3测塞贝克系数正/负值，直接区分材料类型：S > 0 → p型S < 0 → n型；
计算核心性能参数：功率因子计算PF = S²σ（塞贝克系数S、电导率σ）；热电优值计算ZT = S²σT/κ（热导率κ、温度T）；这些是评估热电材料能量转换效率的核心参数。
解决柔性材料测试难点：纸基柔性样品易变形、不规则表面导致的传统测量困难，PTM-3的便携设计和高精度快速测量适应了此类特殊样品的测试需求。
P型Na1.4Co₂O₄样品不同温度下的（a）塞贝克系数、（b）电导率、（c）功率因数以及（d）热电优值（ZT）
N型Na1.4Co₂O₄样品不同温度下的塞贝克系数（S）
便携式热电参数测试仪PTM-3特点
便携式设计：适应不同形状、形态样品（块体/薄膜/柔性器件）；
μV级电压分辨率：捕捉微弱塞贝克系数（Seebeck coefficient）（精度达±0.1 μV/K）；
快速精准测试：平均11s测试一次Seebeck系数；重复性＜5%；
总结
PTM-3在本研究中定量表征材料热电性能的核心工具，尤其为柔性 Na1.4Co₂O₄的 p/n 型转换提供了直接实验证据，并支撑了功率因子（PF）和热电优值（ZT）的计算。其便携、高精度的特性解决了柔性无机材料塞贝克系数（Seebeck coefficient）测试的技术瓶颈，为论文的创新性结论提供了可靠数据基础。
参考文献：
Pencil painting like preparation for flexible thermoelectric material of high-performance p-type Na1.4Co2O4 and novel n-type NaxCo2O4 . Journal of Materiomics 7 (2021) 1153–1160.
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352847821000149
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