过渡金属钙钛矿硫化物的热稳定性研究

摘要： 过渡金属硫族钙钛矿是一类功能特性高度可调的材料，作为可再生能源应用的候选材料正受到越来越多的关注。钙钛矿氧化物被认为是优异的n型热电材料。与氧化物相比，我们预期硫族化合物具有更有利的热电性能，如更低的晶格热导率和更小的带隙，使其成为高温热电材料的理想候选。因此，有必要详细研究这些材料的热性能，特别是热稳定性，以评估其潜力。本工作报道了五种化合物（α-SrZrS3、β-SrZrS3、BaZrS3、Ba2ZrS4和Ba3Zr2S7）的合成及热稳定性研究。这些材料涵盖多种结构类型，包括畸变钙钛矿、针状和Ruddlesden-Popper相。在空气中进行了高达1200°C的差示扫描量热法和热重分析测量。对所有样品在热处理前后进行了X射线衍射、拉曼光谱和能量色散X射线光谱等结构和化学表征，以了解氧化过程。研究表明，钙钛矿硫族化合物在空气中至少在550°C下具有优异的热稳定性。