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热电材料能实现热能和电能的直接转化，是一种新型功能材料，在通电制冷和废热发电领域有很广阔的应用前景。Ca3Co4O9基热电材料是一种氧化物半导体陶瓷材料，具有热稳定性好、无毒性、无环境污染等优点，是新型的中高温热电材料。但是Ca3Co4O9基热电材料的热电性能与其他传统热电材料相比还是较低，因此，如何提高其热电性能成为目前研究的热点之一。 目前有关提高Ca3Co4O9基材料热电性能的研究都是通过优化成型工艺或者掺杂的方法来实现ZT值的增加。本文采用低维纳米化的方法，在Ca3Co4O9基体中添加低维纳米相，构筑一种新型的低维纳米复合热电材料。将多元醇法制得的低维银纳米线（AgNWs）、银纳米颗粒（AgNPs）和氧化还原法制得的氧化石墨烯（GO）分别引入到三维Ca3Co4O9基体中，结合SPS烧结技术制备出低维纳米相与Ca3Co4O9复合块体。通过在基体中添加低维纳米相的方式提高费米能级附近的状态密度，增加载流子浓度，同时加强了声子散射，降低热导率，最终优化了Ca3Co4O9的热电性能。用XRD、SEM等手段对复合块体进行物相和微观形貌结构分析，并测试研究复合块体的热电性能。主要研究内容如下： 1、首先采用多元醇法、氧化还原法和固相法相继合成了低维AgNPs、AgNWs，GO和Ca3Co4O9粉体。采用XRD、SEM、UV-vis和拉曼等分析测试技术表征和分析所制备的样品。银纳米颗粒的直径为50~60nm，呈立方形或球形形貌；银纳米线的直径为50nm，长度为50μm，长径比为1000;Ca3Co4O9样品XRD衍射峰尖锐，无杂相。 2、通过超声复合的方法将不同比例的AgNPs与Ca3Co4O9粉末复合，得到AgNPs均匀分散的复合纳米粉体，利用放电等离子烧结技术制备AgNPs/ Ca3Co4O9复合块体。观察不同AgNPs含量的复合块体的物相组成、微观结构和形貌，并测试计算复合块体的电导率、Seebeck系数、热导率和ZT值。当AgNPs的添加量为2.0 vol％时，复合块体的最大ZT值在700K达到0.1，相比不含AgNPs的单相Ca3Co4O9块体的最大ZT值提高了400%。 3、通过超声复合的方法将不同比例的AgNWs与Ca3Co4O9粉末复合，得到AgNWs均匀分散的纳米复合粉体，利用放电等离子烧结技术获得AgNWs/Ca3Co4O9复合块体。观察不同AgNWs含量的复合块体的物相组成、微观结构和形貌，研究其热电性能，探求AgNWs的引入对Ca3Co4O9基材料的影响。当AgNWs的添加量为0.5 vol%时，复合块体的最大ZT值在700K达到0.09，相比纯相Ca3Co4O9块体的最大ZT值提高了350%。 4、采用滴定法将不同比例的GO与Ca3Co4O9复合，得到GO均匀分散的纳米复合粉体，利用放电等离子烧结技术制备石墨烯和Ca3Co4O9的复合块体，在烧结过程中GO被还原成石墨烯。研究不同氧化石墨烯含量的复合材料的物相组成，测试计算复合块体的电导率、Seebeck系数、热导率和ZT值，研究材料的热电性能。实验结果显示，在573K时，石墨烯与Ca3Co4O9发生化学反应，生成CaCO3。