Seebeck coefficient of Ca2.8Pr0.2Co4O9 synthesized by sol-gel method with thermal and structural characterization*
Abstract
Bu çalışmada, yüksek sıcaklıktaki termoelektrik jeneratör uygulamaları için Ca2.8Pr0.2Co4O9 tozları sol-jel metodu ile sentezlenmiş, tozların ısıl ve yapısal karakterizasyonu sistematik olarak incelenmiştir. Kalsinasyon işlemi için, tozların uygun ısıl rejimlerinin belirlenmesinde Diferansiyel Termal Analiz-Termogravimetri (DTA-TG) kullanılmıştır. Orta sıcaklık ürünlerinin reaksiyon türü ve kimyasal yapısı Fourier Dönüşümlü Kızılötesi Spektrometresi (FTIR) ile tanımlanmıştır. Tozların yapısal özellikleri X-Işınları Kırınımı (XRD) ile gerçekleştirilmiş ve tozların içerisinde bulunan elementlerin kimyasal kompozisyonunun ve deneysel formülünün belirlenmesinde X-Işınları Fotoelektron Spektroskopisi (XPS) kullanılmıştır. Faz spektrumuna bakıldığında Ca2.8Pr0.2Co4O9'in 2θ piklerinin tipik Ca3Co4O9 pikleri ve literatürle uyuştuğu görülmektedir. Numunelerin Seebeck katsayıları Ca2.8Pr0.2Co4O9'in literatür değerlerine yakın, aynı zamanda Ca3Co4O9'in değerlerinden daha yüksektir. Ca2.8Pr0.2Co4O9 için en yüksek Seebeck katsayısı değeri 400 °C'de 179 µV/K olarak bulunmuştur ve bu değer literatür değerinden bir miktar daha yüksektir. Bu sonuçlar, Pr'un, Seebeck katsayısı değerinin artırılmasında etkili bir katkı olduğunu göstermektedir.
Keywords
References
- J. Garcia-Canadas and G. Min, "Multifunctional probes for high-throughput measurement of Seebeck coefficient and electrical conductivity at room temperature," Rev Sci Instrum, vol. 85, p. 043906, Apr 2014.
- M. S. Dresselhaus, G. Chen, Z. F. Ren, G. Dresselhaus, A. Henry, and J.-P. Fleurial, "New Composite Thermoelectric Materials for Energy Harvesting Applications," JOM, vol. 61, pp. 86-90, 2009.
- S. Bhattacharya, S. Rayaprol, A. Singh, A. Dogra, C. Thinaharan, D. K. Aswal, et al., "Low temperature thermopower and electrical transport in misfit Ca3Co4O9 with elongated c-axis," Journal of Physics D: Applied Physics, vol. 41, p. 085414, 2008.
- R. Funahashi, M. Mikami, T. Mihara, S. Urata, and N. Ando, "A portable thermoelectric-power-generating module composed of oxide devices," Journal of Applied Physics, vol. 99, p. 066117, 2006.
- Y. Song, Q. Sun, L. Zhao, F. Wang, and Z. Jiang, "Synthesis and thermoelectric power factor of (Ca0.95Bi0.05)3Co4O9/Ag composites," Materials Chemistry and Physics, vol. 113, pp. 645-649, 2009.
- L. Han, N. V. Nong, L. T. Hung, T. Holgate, N. Pryds, M. Ohtaki, et al., "The influence of α- and γ-Al2O3 phases on the thermoelectric properties of Al-doped ZnO," Journal of Alloys and Compounds, vol. 555, pp. 291-296, 2013.
- H. Alam and S. Ramakrishna, "A review on the enhancement of figure of merit from bulk to nano-thermoelectric materials," Nano Energy, vol. 2, pp. 190-212, 2013.
- Y. Wang, Y. Sui, J. Cheng, X. Wang, and W. Su, "Comparison of the high temperature thermoelectric properties for Ag-doped and Ag-added Ca3Co4O9," Journal of Alloys and Compounds, vol. 477, pp. 817-821, 2009.
Details
Primary Language
English
Subjects
Mechanical Engineering
Journal Section
Research Article
Authors
Enes Kılınç
KARABUK UNIV
Türkiye
Mücahit Abdullah Sarı
This is me
DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ
Türkiye
Fatih Uysal
This is me
KARABUK UNIV
Türkiye
Erdal Çelik
This is me
DOKUZ EYLÜL ÜNİVERSİTESİ
Türkiye
Hüseyin Kurt
KARABUK UNIV
Türkiye
Publication Date
October 1, 2017
Submission Date
February 28, 2017
Acceptance Date
March 31, 2017
Published in Issue
Year 2017 Volume: 21 Number: 5