碲化铋基合金/碳布热电复合材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种碲化铋基合金/碳布热电复合材料，所述碲化铋基合金在所述热电复合材料中的质量比为15～99％，所述碳布在所述热电复合材料中的质量比为1～85％。所述碲化铋基合金为Bi

【技术实现步骤摘要】
碲化铋基合金/碳布热电复合材料及其制备方法


[0001]本专利技术属于热电复合材料
，具体涉及一种碲化铋基合金/碳布热电复合材料。

技术介绍

[0002]当前电子设备正在向柔软轻质发展，目前市面上成功商业化的已经有屏幕可弯曲的智能手机、手表和用于体征监测的电子皮肤等。但目前柔性电子的供能采用的还是传统的电池，需要拆卸、循环充放电等，造成了较多不便。特别的，对于置入体内的电子设备，拆卸也会引起安全风险。如果柔性电子设备可以自供电，则可以带来极大便利，降低安全风险。热电材料可以基于半导体的赛贝克效应将体温热能直接转换成电能，从而为电子设备供电。这种供电方式不需要运动构件，所以安全、无噪声，而且极易小型化，因此市场前景广阔。
[0003]热电材料的热电性能可用无量纲热电优值ZT＝S2σT/κ来评价，其中，S为塞贝克系数，σ为电导率，κ为热导率，T为绝对温度。碲化铋合金是室温热电性能最优的材料，但由于其组成原子采用共价键或离子键结合，其柔性差，因此在柔性发电上的应用受到了限制。通过将热电性能优异的材料与柔性优异的材料进行复合可以优化整体的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碲化铋基合金/碳布热电复合材料，其特征在于，所述碲化铋基合金在所述热电复合材料中的质量比为15～99％优选60％～88％，所述碳布在所述热电复合材料中的质量比为1～85％优选12～40％。2.一种碲化铋基合金/碳布热电复合材料，其特征在于，所述碲化铋基合金为Bi
x
Sb2‑
x
Te3或Bi2Se
y
Te3‑
y
，其中0≤x≤2，0≤y≤3。3.一种制备权利要求1所述的碲化铋基合金/碳布热电复合材料的方法，其特征在于，依次包括如下步骤：步骤S1，电化学沉积：将碳布作为工作电极、辅助电极、参比电极放入含有碲化铋基合金原料的电解液中进行电化学沉积，得到过程碲化铋基合金/碳布热电复合材料；步骤S2，退火：对过程碲化铋基合金/碳布热电复合材料在保护气氛下进行退火处理得到最终的碲化铋基合金/碳布热电复合材料。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括如下步骤：步骤Sa，配置电解液：按照比例称取含碲化合物、含铋化合物、含锑化合物、含硒化合物原料加入到0.5～3mol/L的硝酸水溶液中，在加热下充分搅拌至溶液澄清，得到含有碲化铋基合金原料的电解液；其中，含碲化合物：含铋化合物与含锑化合物之和的摩尔比为1：(0.8～7)，含碲化合物在硝酸水溶液中的浓度为5～20mmol/L；其中，含铋化合物：含碲化合物与含硒化合物之和的摩尔比为1：(0.6～1.4)，含铋化合物在硝酸水溶液中的浓度为5～20mmol/L；步骤Sb，工作电极预处理：将碳布依次用丙酮、盐酸水溶液、去离子水超声清洗，真空干燥后作为工作电极备用。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤Sa中，所述含碲化合物为二氧化碲、亚碲酸钠、亚碲酸钾中的任意一种或两种及以上组合，所述含铋化合物为五水合硝酸铋、氧化铋中的任意一种或者两种组合，所述含锑化合物为三氧化二锑、氯化锑的任意一种或者两种组合，所述含硒化合物为亚硒酸、亚硒酸钠、二氧化硒的任意一种或者两种及以上组合；若称取含锑化合物原料时，则同时称取锑离子络合剂原料，所述锑离子络合剂为酒石酸、柠檬酸钠的任意一种或两者组合，锑离子络合剂与锑离子摩尔比(3～100)...

【专利技术属性】
技术研发人员：宗鹏安，史太丰，王霞，唐少文，张骏，曹致宁，冯晓东，潘林，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：