热电性能

水泥基热电材料是实现绿色建筑能源自给和智慧基础设施监测的潜力候选。

热电效应与水泥本征热电性能示意图：(a)Seebeck效应示意图，(b)Peltier效应示意图，(c)热电性能参数与载流子浓度的关联性，(d)Ca(OH)₂晶体结构示意图与(e)正交托贝莫来石-11的晶体构型，(f)Ca(OH)₂的DFT能带结构与(g)正交托贝莫来石-11的态密度分布，(h)水泥水化结构模型及(i)离子热电效应机制示意图。

复合碳基和金属基填料对水泥基热电材料热电性能的影响：(a)均匀体积混合、梯度体积混合和梯度层混合的示意图，(b)MnO₂-碳纤维-水泥基热电材料示意图，(c)Ni-MnO₂表面和(d)横截面的扫描电子显微镜图像，(e)ZnO在暴露于CO气氛后电导率减小的示意图。

近年来，随着对可持续能源和碳中和的关注不断提升，大量研究致力于优化水泥基热电材料的热电性能，包括通过引入碳基、金属基等多类型填料提升导电性和Seebeck系数，利用复合改性实现离子-电子协同传输，并通过界面处理改善结构完整性和性能稳定性。

碳基填料改善CTEMs热电性能的机制：(a)碳纤维含量对水泥电导率和Seebeck系数的影响，(b)水泥电阻率与碳纤维含量关系的变化(隧道效应、渗滤阈值和接触传导)，(c)硼掺杂对碳纤维-CTEMs功率因子的影响及机制，(d)石墨化程度对水泥基热电材料电导率和Seebeck系数影响，(e)打印的3D石墨烯晶格和分级多孔形态的光学图像，(f)用于电子迁移的连续石墨烯网络，(g)还原氧化石墨烯-水泥基热电材料中混合离子-电子热电效应的三个阶段，(h)水泥水化过程中“体积排除效应

III基体对热电性能的影响

III基体对热电性能的影响基体的化学组成与微结构同样决定着水泥基热电材料的性能。

II填料对热电性能的影响

II填料对热电性能的影响为了克服水泥本征热电性能不足的问题，研究者普遍采用引入功能性填料的方式，借助其优异的导电性或热电性能，为水泥体系提供额外的载流子并构建高效的传输通道。

2.2金属与金属氧化物填料金属填料(如钢纤维)：适量的金属填料可以提升热电性能，但其增加也可能引起p-n结效应，影响载流子的迁移。

金属填料(如钢纤维)：适量的金属填料可以提升热电性能，但其增加也可能引起p-n结效应，影响载流子的迁移。