РЕФЕРАТ Отчѐт 31 с., 9 рис., 4 табл., 19 источников КОБАЛЬТИТ, ТЕРМОЭЛЕКТРИК, СИНТЕЗ, ПАРАМЕТРЫ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЁТКИ, ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ, ТЕРМО-ЭДС, ФАКТОР МОЩНОСТИ, КОЭФФИЦИЕНТ ТЕРМИЧЕСКОГО РАСШИРЕНИЯ, ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ, ПОКАЗАТЕЛЬ ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ДОБРОТНОСТИ Объекты исследования – твердые растворы на основе слоистых оксидов Na0,89Co0,9M0,1O2 (M = Sc–Zn); керамика состава Na0,445Me0,445CoO2 (Me = Li, K, Cs); твердые растворы на основе слоистых оксидов (Na,Me)0,89Co0,9M0,1O2 (Me = Li, K, Cs, M = Cu, Ni, Pb, Bi). Цель работы – изучение возможности повышения термоэлектрической эффективности материалов на основе слоистого кобальтита натрия за счет направленного совместного изо- и гетеровалентного замещения катионов натрия и кобальта в его структуре, а также разработка на базе слоистого кобальтита натрия новых термоэлектрических материалов, пригодных для эффективного прямого преобразования тепловой энергии в электрическую. Методы исследования – рентгенофазовый анализ, ИК-спектроскопия, электронная сканирующая микроскопия, методы измерения электропроводности, термо-ЭДС, теплового расширения, теплопроводности. Керамическим методом проведен синтез твердых растворов на основе слоистых кобальтитов Na0,9Co0,9M0,1O2 (M = Sc–Zn), керамики состава Na0,445Me0,445CoO2 (Me = Li, K, Cs), а также твердых растворов оксидов (Na,Me)0,89Co0,9M0,1O2 (Me = Li, K, Cs, M = Cu, Ni, Pb, Bi). Определены параметры кристаллической решетки, изучены физико-химические и термоэлектрические свойства полученных материалов. Соединения Na0,9Co0,9M0,1O2 (M = Sc–Zn) имеют структуру гексагонального кобальтита натрия γ–NaxCoO2. Установлено, что наилучшими термоэлектрическими характеристиками среди изученных фаз обладают твердые растворы Na0,89Co0,9Ni0,1O2 и Na0,89Co0,9Cu0,1O2 – 918 и 643 мкВт/(мК2) соответственно, что в 1,4–2,1 раза выше, чем для незамещенных фазы Na0,89CoO2 и обусловлено, главным образом, высокими значениями термо-ЭДС этих фаз. Керамика Na0,445Me0,445CoO2 (Me = Li, K, Cs) является неоднофазной и состоит из кобальтита натрия (–NaxCoO2), Co3O4 и кобальтитов других щелочных металлов (LiCoO2, KCoO2, Cs2CoO3). Изученные материалы являются проводниками p-типа, значения термо-ЭДС и фактора мощности (P) которых увеличивались с ростом температуры. Соединения (Na,Me)0,89Co0,9M0,1O2 (Me = Li, K, Cs, M = Cu, Ni, Pb, Bi) имели структуру гексагонального кобальтита натрия γ-NaxCoO2. Установлено, что что введение оксидов щелочных металлов (Li2O, K2O) в керамику на основе слоистых кобальтитов натрия Na0,89Co0,9M0,10O2 не позволяет повысить значения ее фактора мощности. 1