镀液超声处理对电沉积制备Bi₂Te₃-还原氧化石墨烯热电薄膜性能的影响

摘要

[目的]研究镀液超声处理时间对碲化铋（Bi₂Te₃）–还原氧化石墨烯（rGO）热电薄膜共沉积过程和热电性能的影响。[方法]通过循环伏安法和阴极极化曲线测试，研究了二甲基亚砜（DMSO）体系镀液配制过程中的超声处理时间对Bi³⁺、Te⁴⁺、氧化石墨烯电化学行为的影响。采用恒电位沉积法制备Bi₂Te₃–rGO热电薄膜。通过X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、能谱分析（EDS）及赛贝克系数测试系统对所得Bi₂Te₃–rGO热电薄膜的组织结构和性能进行表征和分析。[结果]对镀液超声处理1h可以在一定程度上提高还原过程的阴极极化。随超声时间延长，薄膜表面粗糙度增大，Te与Bi的原子分数比逐渐接近理想Bi₂Te₃材料的1:1.5。镀液超声处理3h时，所得热电薄膜的塞贝克系数高达28.6μV/K。[结论]超声处理镀液可在一定程度上提高提升Bi₂Te₃–rGO热电薄膜中Te与Bi的原子分数比和塞贝克系数。

关键词

碲化铋 / 还原氧化石墨烯 / 二甲基亚砜 / 超声处理 / 电沉积 / 热电性能

基金资助

国家自然科学基金(22005219)