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填充式Skutterudite化合物由于在中温领域(600~800K)具有很高的载流子迁移率μ和较大的Seebeck系数α而引起人们的广泛关注;但其热导率K较高,因而如何降低晶格热导率KL,提高其热电性能指数ZT值已成为研究的热点。 本研究通过二步固相反应法合成了单相Ba填充的n型BayCo4Sb12和p型BayFeCo3Sb12化合物,并计算得到填充极限时的晶格常数α分别为0.9085nm、0.9105nm,且随Ba填充分数y的增加而增加;研究了Ba填充分数对其热电性能的影响规律;在Ba0.8FeCo3Sb12化合物中,添加不同含量的多壁碳纳米管,考察其对热电性能的影响。研究结果表明: 对于n型BayCo4Sb12化合物,随Ba的填充分数y的增加,电导率σ增加;赛贝克系数比CoSb3的塞贝克系数α有一定程度的提高,尤其是在中温部分有大幅度提高:晶格热导率KL大幅度降低,并且随Ba的填充分数y的增加而进一步下降;Ba0.8Co4Sb12化合物在850K左右最大热电性能指数ZT值达0.95。 对于p型BayFeCo3Sb12的化合物,随Ba的填充分数y的增加,电导率σ降低;在中温部分赛贝克系数α比CoSb3有大幅度提高;晶格热导率KL大幅度降低,并且随Ba的填充分数y的增加而进一步下降,Ba0.8FeCo3Sb12甚至降到2.2 Wm-1K-1Ba0.8FeCo3Sb12化合物在850K附近最大热电性能指数ZT值达0.75左右。 对于含多壁碳纳米管的Ba0.8FeCo3Sb12化合物,随着碳纳米管添加量的增加,Ba0.8FeCo3Sb12化合物电导率o’T降,添加量越大,下降幅度也越大;在相同温度下,随着碳纳米管添加量的增加,塞贝克系数α下降;热导率K和晶格热导率KL都大幅度下降;碳纳米管含量为5%的晶格热导率KL最小;本实验到的最大热电性能指数ZT值为Ba0.8FeCo3Sb12+3%碳纳米管的0.78。