【技术实现步骤摘要】
一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料及其制备
本专利技术属于热电材料
,涉及一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料及其制备。
技术介绍
人类社会的发展离不开优质能源的出现,当今社会,能源与环境已经成为人类共同关注的问题。热电材料,基于塞贝克效应及帕尔帖效应,能够实现热能与电能的转换,被认为是一类绿色可持续能源转换材料。现目前,热电材料的应用受限于其转换效率,转换效率的提高依赖于无量纲热电热电优质zT的提高。无量纲热电热电优质zT来衡量,zT=S2σT/κ,其中:T为绝对温度,S为塞贝克系数;σ为电导率;κ为热导率,由电子热导率κe和晶格热导率κL两部分组成。其中,电导率、塞贝克系数、电子热导率三者相互耦合,因此不能够简单通过调节任一参数来实现zT值的综合提升。当前提高热电性能的方法主要包括通过能带工程对相互耦合的三个参数进行解耦,从而提高功率因子(PF=S2σ),或者,通过引入点缺陷、位错等方法以降低晶格热导率κL。中国专利201811473803.3公开了一种高输出功率密度和能量转换效率的SnTe热 ...
【技术保护点】
1.一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料,其特征在于,其化学通式为Sn
【技术特征摘要】
1.一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料,其特征在于,其化学通式为Sn(1+δ)/3Pb1/3Ge1/3Te1-ySey-xMnTe,其中,0≤x≤0.25,0≤y≤1,0≤δ≤0.09。
2.根据权利要求1所述的一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料,其特征在于,x=0.18-0.2,y=0~0.5,δ=0~0.04。
3.根据权利要求2所述的一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料,其特征在于,x=0.18,y=0,δ=0.04。
4.如权利要求1-3任一所述的一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)真空封装:按化学计量比称取单质原料Sn、Ge、Pb、Te、Se和Mn,混合均匀后真空封装在已涂炭的石英管中;
(2)熔融淬火:将步骤(1)中的石英管加热,使得原料在熔融状态下充分反应,淬火,得到第一铸锭;
(3)退火淬火:将第一铸锭重新加热,进行高温退火,随后淬火,得到第二铸锭;
(4):热压烧结:将第二铸锭研磨成粉末,真空热压烧结,冷却,即得到所述SnTe基热电材料。
5.根据权利要求4所述的一种含高浓度无序点缺陷的SnTe基热电材料的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,加热熔融反应的工艺控制为:以150~200K/h的速率从...
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