中鎢智造二硫化鎢（WS?）是一種典型的鎢化合物，除了具有良好的催化性能、潤滑性能和光學(xué)性能之外，還有優(yōu)良的熱電性能，因而在能源轉(zhuǎn)換與利用領(lǐng)域備受關(guān)注。
二硫化鎢的熱電性能基於塞貝克效應(yīng)、帕爾貼效應(yīng)和湯姆遜效應(yīng)。塞貝克效應(yīng)指的是當(dāng)WS?的兩端存在溫度差時，會產(chǎn)生熱電勢，從而形成電流；帕爾貼效應(yīng)則與之相反，當(dāng)有電流通過WS?時，會在其兩端產(chǎn)生溫度差；湯姆遜效應(yīng)描述的是在具有溫度梯度的導(dǎo)體中，電流通過時會吸收或放出熱量。在實(shí)際應(yīng)用中，二硫化鎢可利用這些熱電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)熱能與電能的相互轉(zhuǎn)換，例如在溫差發(fā)電和熱電製冷領(lǐng)域。
中鎢智造二硫化鎢圖片
熱電性能參數(shù)包括Seebeck係數(shù)，電導(dǎo)率，熱導(dǎo)率等。
Seebeck係數(shù)：Seebeck係數(shù)反映了二硫化鎢將溫度差轉(zhuǎn)化為熱電勢的能力。研究表明，WS?的Seebeck係數(shù)與載流子濃度、能帶結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。一般情況下，合適的摻雜或調(diào)控層數(shù)等手段可以優(yōu)化其Seebeck係數(shù)。例如，通過化學(xué)摻雜引入適量的雜質(zhì)原子，改變WS?的電子結(jié)構(gòu)，進(jìn)而調(diào)節(jié)Seebeck係數(shù)。理論計算和實(shí)驗(yàn)測量顯示，在特定條件下，二硫化鎢的Seebeck係數(shù)能夠達(dá)到一定數(shù)值，為其在熱電轉(zhuǎn)換中的應(yīng)用提供了基礎(chǔ)。
電導(dǎo)率：電導(dǎo)率決定了二硫化鎢傳導(dǎo)電流的能力。高品質(zhì)的二硫化鎢晶體具有較好的電導(dǎo)率，但受到晶體缺陷、雜質(zhì)以及外界環(huán)境等因素影響。如晶體中的空位、位元錯等缺陷會散射載流子，降低電導(dǎo)率；而適當(dāng)?shù)谋砻嫘揎椈騼?yōu)化製備工藝可以減少缺陷，提高電導(dǎo)率。在熱電應(yīng)用中，需要在提高Seebeck係數(shù)的同時，盡可能保持較高的電導(dǎo)率，以實(shí)現(xiàn)高效的熱電轉(zhuǎn)換。
熱導(dǎo)率：熱導(dǎo)率衡量二硫化鎢傳導(dǎo)熱量的能力。較低的熱導(dǎo)率有利於提高熱電轉(zhuǎn)換效率，因?yàn)闇p少了熱端向冷端的熱傳導(dǎo)損失。二硫化鎢的熱導(dǎo)率主要由晶格振動和電子傳導(dǎo)兩部分貢獻(xiàn)。層狀結(jié)構(gòu)的WS?中，層間較弱的范德華力使得聲子散射增強(qiáng)，從而降低了晶格熱導(dǎo)率。通過控制晶體結(jié)構(gòu)、引入納米結(jié)構(gòu)或缺陷等方式，可以進(jìn)一步降低熱導(dǎo)率，提高其熱電性能。
中鎢智造二硫化鎢圖片
影響二硫化鎢熱電性能的因素有哪些？
晶體結(jié)構(gòu)與層數(shù)：二硫化鎢的晶體結(jié)構(gòu)對熱電性能有顯著影響。不同晶型的WS?，其原子排列和電子分佈不同，導(dǎo)致熱電性能各異。此外，層數(shù)也起著關(guān)鍵作用。隨著層數(shù)的減少，量子限域效應(yīng)增強(qiáng)，能帶結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，進(jìn)而影響Seebeck係數(shù)和電導(dǎo)率等熱電參數(shù)。例如，單層WS?與多層或塊體二硫化鎢相比，可能具有獨(dú)特的熱電性能優(yōu)勢。
摻雜與缺陷：摻雜不同元素可以改變二硫化鎢的電子結(jié)構(gòu)，調(diào)控載流子濃度和遷移率，從而影響熱電性能。合適的雜質(zhì)原子引入可以增加載流子濃度，提高電導(dǎo)率，同時優(yōu)化Seebeck係數(shù)。而缺陷的存在，如空位、雜質(zhì)原子替代等，會對聲子和電子的傳輸產(chǎn)生散射作用，影響熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率。因此，精確控制摻雜和缺陷的種類、濃度和分佈，是優(yōu)化WS?熱電性能的重要手段。
外部條件：溫度、壓力等外部條件也會對二硫化鎢的熱電性能產(chǎn)生影響。溫度變化不僅改變載流子的熱運(yùn)動狀態(tài)，還會影響晶體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，進(jìn)而改變熱電參數(shù)。壓力的施加可以改變WS?的晶格常數(shù)和電子結(jié)構(gòu)，對其熱電性能產(chǎn)生調(diào)控作用。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)具體工作環(huán)境，綜合考慮這些外部因素對WS?熱電性能的影響。
版權(quán)及法律問題聲明
本文資訊由中鎢線上?（www.bgemi.cn，news.chinatungsten.com）根據(jù)各方公開的資料和新聞收集編寫，僅為向本公司網(wǎng)站、微信公眾號關(guān)注者提供參考資料。任何異議、侵權(quán)和不當(dāng)問題請向本網(wǎng)站回饋，我們將立即予以處理。未經(jīng)中鎢線上授權(quán)，不得全文或部分轉(zhuǎn)載，不得對檔所載內(nèi)容進(jìn)行使用、披露、分發(fā)或變更；儘管我們努力提供可靠、準(zhǔn)確和完整的資訊，但我們無法保證此類資訊的準(zhǔn)確性或完整性，本文作者對任何錯誤或遺漏不承擔(dān)任何責(zé)任，亦沒有義務(wù)補(bǔ)充、修訂或更正文中的任何資訊；本文中提供的資訊僅供參考，不應(yīng)被視為投資說明書、購買或出售任何投資的招攬檔、或作為參與任何特定交易策略的推薦；本文也不得用作任何投資決策的依據(jù)，或作為道德、法律依據(jù)或證據(jù)。
