【技术实现步骤摘要】
一种碲化铋纳米化及其与碳纳米管薄膜复合的方法
[0001]本专利技术涉及一种纳米热电材料
的制备方法,具体是一种碲化铋纳米化及其与碳纳米管薄膜复合的方法。
技术介绍
[0002]随着纳米科技相关研究蓬勃发展,热电材料的制备及其应用是新能源领域发展的重要研究方向。不论在理论方面或实验方面均有很大的研究空间,纳米材料具有比块材更大的界面,以及量子局限化效应,故纳米结构的材料具有新的物理性质,产生新的界面与现象,这对提升热电优值(ZT值)遭遇瓶颈的热电材料预期应有突破性的改善,故纳米科技被视为寻找高ZT值热电材料的希望。
[0003]在可穿戴温度范围内,Bi
0.5
Sb
1.5
Te3体系是目前热电性能最优异的热电材料,依据不同元素的掺杂,可分别制备P型和N型材料,其塞贝克系数大于100 μV K
‑1,电导率大于500 S cm
‑1,无量纲热电优值ZT大于1,是目前已实现商业化应用最成熟的室温热电材料体系。除此以外,Bi2Te3体系热电材料还有很好的化学稳定性,适合长时间在空气氛围中使用。
[0004]目前,Bi2Te3体系的温差发电和电制冷热电器件均实现了商业化,其中温差发电器件可用于手表等可穿戴设备供电,电制冷器件可用于车载小冰箱、饮水机和制冷坐垫等设备中。然而,Bi2Te3体系材料由粉末冶金或区熔法制成,具有本征的刚性;相应的热电器件由Bi2Te3体系材料颗粒钎焊在陶瓷基底上而成,为坚硬块体。通过一些纳米技术手段,在最大程度发挥Bi2Te3体 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种碲化铋纳米化及其与碳纳米管薄膜的复合方法,其特征在于:采用石墨纸作为电解池阳极,与直流电源正极相连;块状Bi
0.5
Sb
1.5
Te3作为电解池阴极,与直流电源负极相连;CNTF作为Bi
0.5
Sb
1.5
Te3纳米颗粒的载体,用环形镂空塑料支架支撑并置于两个电极之间;弯曲石墨纸为圆弧状,将Bi
0.5
Sb
1.5
Te3放在环形区域中央,从而使Bi
0.5
Sb
1.5
Te3、CNTF、石墨纸三者形成同轴结构;之后全部浸入氢氧化锂水溶液中,通过锂离子在Bi
0.5
Sb
1.5
Te3片层间的嵌入使之晶格畸变、坍塌开裂,自块体剥离脱落;将装置放入超声机中防止粒子团聚或沉淀,同时开启直流电源,调节电压和电流,电化学剥离反应在超声状态下进行,反应结束后,用去离子水清洗至pH呈中性,之后进行干燥,最终得到纳米化碲化铋与碳纳米管薄膜复合材料。2.根据权利要求1所述的一种碲化铋纳米化及其与碳纳米管薄膜复合的方法,其特征在于,依次包括以下步骤:(1)石墨纸、Bi
0.5
Sb
1.5
Te3合金块的连接:夹持的石墨纸连接直流电源的正极,或直接采用铂电极连接直流电源的正极,夹持的Bi
0.5
Sb
1.5
Te3合金块连接直流电源的负极;(2)石墨纸、Bi
0.5
Sb
1.5
Te3合金块、CNTF的空间结构:直流电源正极连接的石墨纸弯曲为圆弧状放置于环形区域外侧,直流电源负极连接的Bi
0.5
Sb
1.5
Te3合金块放置于环形区域中央,环形支架支撑的CNTF放置于两电极之间,使石墨纸、Bi
0.5
Sb
...
【专利技术属性】
技术研发人员:焦泽洲,尹艳红,侯佳斌,卢忠旭,周思科,高欣怡,易梦茹,姜璐璇,郑彤宇,吴子平,
申请(专利权)人:江西理工大学,
类型:发明
国别省市:
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