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Powder aerosol deposited calcium cobaltite as textured P-type thermoelectric material with power factors approaching single crystal values
- In this work, the thermoelectric material calcium cobaltite Ca3Co4O9 (CCO), a promising p-type conducting thermoelectric oxide with anisotropic properties, was processed by the powder aerosol deposition method (PAD) to form a dense ceramic CCO film with a thickness in the µm range. The prepared films were characterized regarding their microstructure and thermoelectric properties between room temperature and 900 °C. After heat treatment at 900 °C, the CCO PAD film in-plane shows excellent properties in terms of electrical conductivity (280 S/cm at 900 °C) and Seebeck coefficient (220 µV/K at 900 °C). The calculated power factor in-plane (ab) reaches with 1125 µW/(m K2) 40 % of the single crystal value, surpassing the known-properties of CCO bulk ceramics. Examination of the microstructure shows a strong fiber texture of the film as well as a strong coarsening of the grains during the first heat treatment up to 900 °C.
Autor*innen: | Daniel Paulus, Sophie Bresch, Ralf Moos, Daniela Schönauer-Kamin |
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Dokumenttyp: | Zeitschriftenartikel |
Veröffentlichungsform: | Verlagsliteratur |
Sprache: | Englisch |
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch): | Journal of the European Ceramic Society |
Jahr der Erstveröffentlichung: | 2024 |
Organisationseinheit der BAM: | 5 Werkstofftechnik |
5 Werkstofftechnik / 5.4 Multimateriale Fertigungsprozesse | |
Veröffentlichende Institution: | Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) |
Verlag: | Elsevier BV |
Jahrgang/Band: | 44 |
Ausgabe/Heft: | 15 |
Aufsatznummer: | 116717 |
Erste Seite: | 1 |
Letzte Seite: | 8 |
DDC-Klassifikation: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften / Angewandte Physik |
Freie Schlagwörter: | aerosol deposition method (ADM); calcium cobaltite; thermoelectric oxide; thermoelectrics |
Themenfelder/Aktivitätsfelder der BAM: | Energie |
Energie / Elektrische Energiespeicher und -umwandlung | |
DOI: | 10.1016/j.jeurceramsoc.2024.116717 |
URN: | urn:nbn:de:kobv:b43-606246 |
ISSN: | 0955-2219 |
Verfügbarkeit des Dokuments: | Datei für die Öffentlichkeit verfügbar ("Open Access") |
Lizenz (Deutsch): | Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0 International |
Datum der Freischaltung: | 16.07.2024 |
Referierte Publikation: | Ja |
Datum der Eintragung als referierte Publikation: | 29.07.2024 |
Schriftenreihen ohne Nummerierung: | Wissenschaftliche Artikel der BAM |