The thermoelectric materials have been very investigated due to its capacity to direct conversion of thermal energy into electrical energy, focusing on the search for materials that have high values of Figure of Merit (ZT), used in calculations of energy conversion efficiency. Among these oxides, the CaMnO3(CMO) is a strong candidate for thermoelectric applications because in addition to the mentioned stability, these ceramics can acquire conductive properties under suitable conditions of synthesis and processing, as well as by the addition of dopants, which consequently gives them superior thermoelectric properties. Thus, in this work, the influence of dopants and different sintering times on the thermoelectric properties was studied for the CMO ceramics obtained by a simplified chemical route, developed in this work. The powders of the pure (CMO) and doped compositions with 10mol% La3+ (CMO-La) and 4mol% V5+ were produced by modified Pechini method. The amounts of the adopted dopants were based on the literature for V5+ and on work developed in the master’s degree for doping with La3+. From these powders, the samples in the form of disks were uniaxially pressed, and after, the samples were sintered in air resistive electric furnace for the 1, 3, 6, 12 and 24 h. The sintering process were realized at 1270°C to CMO composition, at 1100°C for the CMO-La and 1400 °C to CMO-V, these temperatures being defined from the dilatometric analysis. The apparent densities, determined by Archimedes’ Principle reached values greater than 80% for the CMO, CMO-La and CMO-V compositions. The X-ray diffraction, scanning electron microscopy assisted by energy dispersive spectroscopy were conducted to realization of structural, microstructural, and semi-quantitative chemical analysis, respectively. From these characterizations, it was verified the formation of the CMO phase for all the sintered compositions and the presence of a small amount of the secondary phase (CaMn2O4) was found in the CMO and CMO-V composition. Results of Seebeck coefficient, 4-probe DC electrical conductivity and the thermal conductivity recorded for samples between 25ºC and 600ºC, were used in the calculation of Figure of Merit (ZT) and Power Factor, characterizing the thermoelectric properties of the samples. The CMO, sintered for 12h (CMO (12h)) presented the highest Seebeck coefficient, which is -350μV/K. The CMO-La sample (3h) presented the highest electrical conductivity, reaching values of 14000S/m, at 400°C, while the CMO-La (1,3 e 6h) registered the lowest thermal conductivity reaching a maximum value of 4.7 W/mK. The best values of thermoelectric properties were achieved for CMO-La (3h), presenting a result of a power factor of 4.1x10-4 W/mK² and CMO-V (1h) 3.25x10-4 W/mK²). From these results, the
highlighted composition for thermoelectric application, CMO-La (3h) was subjected to sintering in oxidizing and reducing atmospheres. The sintered sample in a reducing atmosphere showed promising results, presenting the highest value of Figure of Merit. Thus, the CMO-La sample sintered for 3h in an H2 atmosphere at 600 °C reached ZT values of 0.12.Materiais termoelétricos têm sido muito investigados por causa da sua capacidade de conversão direta de energia térmica em energia elétrica, com foco na busca por materiais que possuam altos valores de Figura de Mérito (ZT), utilizado nos cálculos da eficiência da conversão de energia. Dentre os óxidos estudados, o CaMnO3 (CMO) constitui uma cerâmica semicondutora do tipo-n, altamente promissora pois, além da estabilidade mencionada, estas cerâmicas podem adquirir propriedades condutoras em condições adequadas de síntese e processamento, bem como pela adição de dopantes, o que consequentemente lhes confere propriedades termoelétricas superiores. Desta forma, neste trabalho, foi estudada a influência da adição de dopante e do tempo de sinterização nas propriedades termoelétricas de cerâmicas de CMO, obtidas por uma rota química simplificada, desenvolvida neste trabalho. Assim, pós das composições pura (CMO) e dopada com 10%mol de La3+ (CMO-La) e 4%mol de V5+(CMO-V) foram produzidos pelo método químico de Pechini modificado. As quantidades dos dopantes adotadas foram baseadas na literatura para o V5+ e em trabalho desenvolvido no mestrado para a dopagem com La3+. A partir destes pós, pastilhas foram prensadas uniaxialmente e, posteriormente, sinterizadas em forno elétrico resistivo, ao ar, durante 1, 3, 6, 12 e 24 h. Estas sinterizações foram realizadas a temperatura de 1270 oC para as cerâmicas de CMO puras, a 1100 °C para CMO-La e 1400 °C para o CMO-V, sendo estas temperaturas definidas a partir da análise dilatométrica. As densidades aparentes, determinadas pelo Princípio de Arquimedes, atingiram valores superiores a 80% para as composições CMO, CMO-La e CMO-V. Análises de difratometria de raios-X e microscopia eletrônica de varredura, auxiliada por espectroscopia de energia dispersiva, foram conduzidas para a realização obtenção das caracterizações estruturais, microestruturais e de análise química semiquantitativa, respectivamente. A presença da fase CMO foi confirmada para todas as composições sinterizadas e uma pequena quantidade da fase marokita (CaMn2O4) foi encontrada na composição CMO e CMO-V. Os resultados de coeficiente Seebeck, de condutividade térmica e elétrica DC em 4 pontos registrados para as amostras entre 25 ºC e 600 °C, foram utilizados no cálculo de Figura de mérito (ZT) e Fator de Potência, caracterizando as propriedades termoelétricas das amostras. A cerâmica CMO, sinterizada durante 12h (CMO (12h)) apresentou o maior valor de coeficiente Seebeck, ou seja, -350 μV/K. A amostra CMO-La(3h) apresentou a maior condutividade elétrica, atingindo valores de 14.000 S/m, a 400 ºC, enquanto as amostras CMO-La (1, 3, 6h) atingiram os menores resultados de condutividade térmica, registrando um valor máximo de 4,7 W/mK. Os melhores resultados de caracterização das propriedades termoelétricas foram
obtidos para as amostras de CMO-La (3h), apresentando resultado de fator de potência de 4,1x10-4 W/mK² e CMO-V (1h) 3,25x10-4 W/mK². A partir destes resultados, a composição em destaque para aplicação termoelétrica, a CMO-La (3h) foi submetida a sinterização em atmosferas oxidante e redutora. A amostra sinterizada em atmosfera redutora revelou resultados promissores, apresentando o maior valor de Figura de Mérito. Assim, a amostra CMO-La sinterizada por 3h em atmosfera de H2, à 600 °C atingiu valores de ZT de 0,12
