快离子导体热电材料的核磁共振研究

Based on thermoelectric materials, thermoelectric technology facilitate the direct conversion between heat and electricity energy. This performance can help the solution of energy crisis and environment problem. Thus, thermoelectric technology is considered as a new ideal energy source and get a large amount of research. Basing on the new concept of “Phonon-liquid electric crystal” and analysis of development of thermoelectric field, focusing on the correlation between ionic motion and lattice thermal conductivity, we propose the key topic “ionic motion in sub-lattice”. To solve this question, Nuclear magnetic resonance(NMR) is employed as the main technique, superionic thermoelectrics is selected as the material system, aiming at the realizing and further controlling the ionic motion behavior, we hope a deeper understanding of the correlation between microscopic motion and macroscopic properties. This program will give experimental support and theoretical reference on optimizing the performance of materials and finding new thermoelectric material system. At last, this program can be completed because our related preliminary work and good feasibility.

基于热电材料的热电转换技术能够实现热和电的相互转化，有助于改善日益严峻的能源危机和环境问题，是一种理想的能源获取新方式，受到了广泛的关注和研究。本项目基于“声子液体-电子晶体”的新概念，通过分析相关热电材料领域研究的发展动态，聚焦离子运动和晶格热导的关联性，提出以亚晶格结构中的离子运动的关键科学问题。围绕上述关键科学问题，本项目拟以固体核磁共振技术为关键实验手段，以快离子导体热电材料作为研究对象，将研究理解和应用调控亚晶格结构中离子的运动能力和运动路径作为主要研究内容，以期更深入地理解微观运动和宏观物性之间的关联，为调控材料性能，发现新的材料体系，提供实验依据和理论参考。最后，以前期探索性工作为基础，围绕关键问题，针对主要研究内容，基于关键技术和研究手段，本项目开展具有相应的合理性和可行性，预期可以实现。

热电材料可以帮助解决日益严峻的能源危机和环境问题。对于过渡族金属硫化物热电材料的中离子空位对于材料性能及电子结构的研究对于深入理解热电材料的工作机制和提升其性能十分重要。本项目在研期间，围绕以上问题，对过渡族金属化合物电子结构受空位影响，化学位移的理论计算以及固体核磁共振谱进行了研究。研究比较了不同空位形成的CuAgSe亚晶格结构的稳定性、电子结构特征等。化学位移计算方面，理论研究所获得的化学位移和实验结果吻合的较好，并且阐明了d轨道电子对于化学位移变化的影响。实验方面，对不同偏分的Cu2Se化合物进行了核磁共振谱的测量与分析。