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填充方钴矿热电材料:从单填到多填被引量：19: 2011年; 以传统窄带半导体材料为主要对象的高性能热电材料研究近年来发展迅速并取得了明显进展.本文以含本征晶格孔洞的笼状结构CoSb3基方钴矿化合物的相关研究为主线,综述近年来热电材料的主要研究进展,并分析了杂质原子在孔洞中部分填充特性为基础的填充方钴矿化合物的结构调控、电-热输运性能协同调控、以及热电性能优化的内在物理机制及其实验实现.在本征孔洞结构的方钴矿化合物中引入部分填充的杂质原子,通过局域声子散射而显著降低晶格热导率,同时可以优化电输运性能.研究还发现这样一类特殊结构化合物的电热输运性能可以通过选择不同价态与不同局域振动频率的多种不同填充原子的组合填充而实现可以近乎独立地调控与优化,热电优值达到1.7@850K,实现了明显具有"声子玻璃-电子晶体"特征的一类高性能热电材料.研究工作一方面明显提高了填充方钴矿材料的热电性能,另一方面加深了相关物理机制的理解,对进一步的新热电材料体系的设计具有指导意义.; 席丽丽杨炯史迅张文清陈立东杨继辉; 关键词：热电材料方钴矿

应变对层状锰系锂离子电池正极材料输出电压的影响被引量：1: 2012年; 利用第一性原理方法系统研究了不同应变模式对LiMnO_2和Li_2MnO_3输出电压的影响,建立了输出电压与弹性常数及应变之间的关系.发现所有应变对输出电压都是降低的,且应变效应是各向异性的.大部分的单轴应变5%时对输出电压的降低都小于0.1 V.由于层状的电极材料层间的键合作用较弱,且受脱锂后形成的锂空位影响较大,当从锂层脱出锂时,垂直于层方向的应变对输出电压影响较大;而对Li_2MnO_3系统从过渡金属层中脱锂时,平行于层的应变对输出电压影响更大.Li_2MnO_3骨架支撑的层状固溶体系中,应变使高电压充电阶段的电压维持在截断电压之下,并打开过渡金属层中锂的迁移通道,产生较为持久的充电而可能获得较大的充电容量.; 任晓栋刘建军张文清

热电材料研究中的基础物理问题被引量：12: 2011年; 热电转换技术主要包括利用半导体材料的泽贝克(Seebeck)效应将热能直接转化成电能和利用佩尔捷(Peltier)效应直接将电能转化成热能.文章简单回顾了热电转换材料中的物理效应及相关研究进展,重点介绍了常规热电材料(即窄带半导体)中的一些基本物理问题,其中包括一个好的热电材料应该具有的特性,以及提高半导体材料的电导率和泽贝克系数,降低热导率的物理机制和方法.文章还介绍了近年来电子晶体-声子玻璃类材料以及低维热电材料等热点问题的研究进展.最后还简单讨论了非常规热电材料的研究现状与趋势.; 史迅席丽丽杨炯张文清陈立东; 关键词：热电材料物理问题热导率低维材料

金属／陶瓷界面的第一原理热力学研究被引量：6: 2009年; 系统地阐述了用于金属/陶瓷界面稳定性研究的第一原理热力学方法。首先介绍了第一原理热力学方法的理论基础,在第一原理计算中引入了化学势的概念,通过连接能把第一原理计算值与热力学参数(活度,气体偏压)连接起来,构成了第一原理热力学计算的基本理论基础。其次给出了第一原理热力学方法用于金属/Al2O3界面研究的具体例子,如Ni/Al2O3的界面结构稳定性与环境变量活度、氧偏压和化学势差之间的定量关系,进一步阐述该方法的有效性。; 李洪涛张文清; 关键词：化学势活度偏压

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国家自然科学基金(50825205)