热电化合物BaCu2Se2材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种笼状结构的热电化合物BaCu2Se2材料及其制备方法，并且公开了对其热电性能的调控策略。本发明专利技术化合物属于正交结构,空间群为Pnma。作为热电材料,BaCu2Se2表现出合适的塞贝克系数以及极低的热导率,其带隙较宽，本征载流子浓度较低。一方面,通过调控Cu的含量可以使化合物载流子浓度处于优良热电材料的范围内(10

【技术实现步骤摘要】
热电化合物BaCu2Se2材料及其制备方法


[0001]本专利技术涉及具有笼状结构热电化合物BaCu2Se2及其制备方法，应用于热电材料


技术介绍

[0002]热电材料是通过固体内部载流子的运动来实现热能与电能相互转换的新型绿色材料。基于塞贝克效应与帕尔贴效应,热电材料得以实现温差发电和固态制冷。正因如此,它不仅可以将日常生产生活中产生的废热直接转化为可用的电能,而且可以在固态制冷领域发挥巨大的作用。热电材料在缓解环境污染和能源危机中具有积极意义,受到了研究人员的广泛关注。无量纲参数热电优值zT(zT＝S2σT/κ)作为热电材料的重要指标之一与转换效率息息相关。其受到三个参数S(塞贝克系数)、σ(电导率)和κ(热导率)共同作用,参数间的耦合制约了上升空间,因此性能提升受到非常大的限制。正因如此,电热输运协同调控一直是热电研究领域的一大难题。近年来,能带工程和声子工程在热电领域中发展迅速,其中包括能带收敛、“电子晶体，声子玻璃(ECPG)”、多尺度声子散射和非谐等。BaCu2Se2由于复杂的晶体结构而拥有天然的低热导率，使其有望成为一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有正交结构的热电材料BaCu2Se2材料，其特征在于：通过改变Cu含量合成BaCu
2+x
Se2化合物，其晶体具有笼状形式的正交结构，其中
‑
0.06≤x≤0.08。2.权利要求书1所述具有正交结构的热电材料BaCu2Se2材料，其特征在于：BaCu
2+x
Se2化合物中的x满足：
‑
0.06≤x≤0.08。3.一种权利要求书1所述具有正交结构的热电材料BaCu2Se2材料的制备方法，其特征在于，步骤如下：步骤1：在H2O<0.1ppm且O2<0.1ppm的氩气手套箱中，按BaCu
2+x
Se2化合物的化学计量比分别称取钡块、铜片、硒粒作为样品，放入坩埚中；步骤2：用真空封管机把步骤1中配制好的样品真空封于石英管中，置于马弗炉中从室温缓慢加热至约673～723K，保温约8～10小时，再缓慢加热至873～1023K，在保温20～30小时后随炉冷却，得到固相反应产物；步骤3：在氩气手套箱中，将步骤2中所得到的固相反应产物用玛瑙研钵研磨成粉末，然后将粉末再次真空封管，随后在873～1023K下进行二次退火；步骤4：将步骤3中得到的二次退火产物研磨成细粉，然后将细粉置于石墨模具中，真空热压成直径比小于10mm的圆片，得到具有正交结构的热电材料BaCu2Se2材料；其热压压力及温度条件为：在60～70Mpa压力下，在773～873K下保温30～40分钟。4.一种Te掺杂BaCu2Se2热电化...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭凯，翁天瑶，李洋，骆军，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：