技术推荐：一种提高Cu2Se基热电材料相转变温度的方法

专利技术简介：

本发明专利技术公开了一种提高Cu2Se基热电材料相转变温度的方法，在Cu2Se的Cu位掺入Cd元素，具体包括以下步骤：1)根据CdxCu2-xSe(0.004≤x≤0.012)的化学计量比称取各原料，混合均匀后进行压片；2)将压片所得柱体进行真空密封，然后引发自蔓延反应，反应完成后，进行自然冷却；3)将步骤2)所得反应产物研磨成细粉，然后进行等离子活化烧结，得致密的CdxCu2-xSe块体。本发明专利技术涉及的方法简单、可重复性高，可有效提高Cu2Se基热电材料的相转变温度，适合推广应用。

专利技术说明：

技术领域本专利技术属于新材料制备技术领域，具体涉及一种提高Cu2Se基热电材料相转变温度的方法。背景技术随着矿物能源的逐渐减少和环境污染的日益严重，发展新型的、环境友好的可再生能源及能源转换技术引起了世界各国的高度重视。其中，将热能直接转换成电能的环境协调型热电转换技术更是受到人们的关注。热电转换技术利用半导体材料的塞贝克(Seebeck)效应和珀尔贴(Peltier)效应实现热能和电能之间的直接转换，其应用主要包括热电发电和热电制冷两种方式。相比于传统的热机而言，具有结构简单、无传动部件、可靠性高、制造工艺简单、无污染和无噪音等特点，在太阳能、工业余热、汽车尾气废热发电等领域有着广泛的应用前景，从而为缓解能源危机和解决环境污染提供一条重要的途径。热电转换技术的核心是热电材料，热电材料的性能决定了热电转换技术的工作效率。热电材料的性能由热电优值ZT来表示，ZT＝S2αT\/κ，其中S为Seebeck系数，α为电导率，κ为热导率，T为绝对温度。ZT值越大，材料的热电转换效率越高。因此，高性能的热电材料必须同时具有高的Seebeck系数、高的电导率和低的热导率。目前研究较多的高性能热电材料主要包括方钴矿(Skutterudite)、Bi2Te3、PbTe、Mg2Si等，但这些体系存在组成元素储量稀少、价格昂贵、易氧化或对人体有害等缺点，这些因素都极大地制约了其作为热电材料的可持续性发展。因此，开发储量丰富、低成本、环境友好的高性能热电材料具有非常重要的意义。Cu2Se是一种离子电子混合型超离子导体，具有较好的电性能和较低的热性能，被认为是一种潜在的具有“声子液体─电子晶体”特性的热电材料，从而受到人们广泛的关注。同时由于Cu粉和Se粉来源丰富，价格便宜，使其在大规模工业化应用方面具有非常大的前景。目前，Cu2Se的制备方法很多，主要包括熔融退火法、球磨热压法、固相反应法、低温湿化学法以及自蔓延高温合成法等等。其中，自蔓延高温合成法以其超快速、低能耗、低成本的特点成为研究者们关注的热点。Cu2Se作为一种中高温热电材料，其优异的热电性能使其在热电发电方面具有非常大的应用前景。但温度升高后，Cu2Se会由低温稳定的α相转变为高温快离子β相。β-Cu2Se不稳定，Cu+极活泼，易发生迁移，且容易与电极材料发生反应，从而劣化了其热电性能。因此，将其相转变温度往中高温区推移以提高其在中高温下的稳定性具有重要的实际应用意义。专利技术内容本专利技术的目的是提供一种可提高Cu2Se基热电材料相转变温度的方法，该方法简单易操作、可重复性高，适合推广应用。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种提高Cu2Se基热电材料相转变温度的方法，在Cu2Se的Cu位掺入Cd元素，具体包括以下步骤：1)根据CdxCu2-xSe(0.004≤x≤0.012)的化学计量比称取Cd粉、Cu粉...

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