公开了热电材料。所述热电材料由下式表示：（Ａ１－ａＡ′ａ）４－ｘ（Ｂ１－ｂＢ′ｂ）３－ｙ。Ａ为ＸＩＩＩ族元素，和Ａ′可为ＸＩＩＩ族元素、ＸＩＶ族元素、稀土元素、过渡金属、或者其组合。Ａ和Ａ′彼此不同。Ｂ可为Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ，和Ｂ′可为ＸＩＶ族、ＸＶ族、ＸＶＩ族或者其组合。Ｂ和Ｂ′彼此不同。ａ等于或大于０且小于１。ｂ等于或大于０且小于１。ｘ在－１和１之间和其中ｙ在－１和１之间。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
一个或多个示例性实施方式涉及热电材料及硫属化物化合物，且更具体而言，涉 及均具有低的热导率和高的塞贝克系数的热电材料和硫属化物化合物。
技术介绍
通常，热电材料用于主动冷却、废热发电、以及珀耳帖效应和塞贝克效应的其它类 似应用。附图说明图1是说明利用珀耳帖效应的热电冷却的示意图。参照图1，珀耳帖效应是当外部 施加DC电压时，P型材料的空穴和η型材料的电子被传输以导致在所述ρ型和η型材料两 者的一侧吸热的现象。图2是说明利用塞贝克效应的热电发电的示意图。参照图2，塞贝克 效应是当从外部热源提供热时，在电子和空穴被传输的同时在材料中产生电流以导致发电 的现象。使用这样的热电材料的主动冷却改善器件的热稳定性，不造成振动和噪声，且不 使用单独的冷凝器和制冷剂，并且主动冷却方法是环境友好的。因此，可将使用这样的热电 材料的主动冷却应用于无制冷剂的制冷机、空气调节器、多种微冷却系统等。具体而言，当 将热电器件附于存储设备或者其它计算机设备时，可使所述设备的温度保持均勻和稳定， 特别是与常规冷却方法相比。因此，所述存储设备或者其它计算机设备可具有改善的性能。同时，当将热电材料用于利用塞贝克效应的热电发电时，通过所述热电材料提取 废热并转化为电能。因此，热电材料可应用于提高能量效率或者对废热进行再利用的许多 领域中，例如用在车辆发动机和抽气机、废物焚烧炉、炼铁厂中的废热、利用人体热的人体 内的医疗设备的电源、以及其它应用中。使用如以下方程1中定义的无量纲品质因数ZT表示热电材料的性能效率。数学式权利要求1.热电材料，包括由下式表示的硫属化物化合物(Ai—aA a) 4-x (Bi—bB b) 3-y其中A为XIII族元素，和A'为选自XIII族元素、XIV族元素、稀土元素、过渡金属、及 其组合的至少一种，其中A和A'彼此不同；其中B为选自S、Se、Te及其组合的至少一种，和B'为选自XIV族元素、XV族元素、XVI 族元素及其组合的至少一种，其中B和B'彼此不同； 其中a等于或大于0且小于1 ； 其中b等于或大于0且小于1 ； 其中χ在-1和1之间；和 其中y在-1和1之间。2.权利要求1的热电材料，其中a和b的至少一个大于0。3.权利要求1的热电材料，其中χ和y的至少一个不等于0。4.权利要求1的热电材料，其中在室温下其绝对塞贝克系数等于或大于约220W/mK。5.权利要求1的热电材料，其中在约450K下其绝对塞贝克系数等于或大于约220W/mKo6.权利要求1的热电材料，其中χ等于0。7.权利要求1的热电材料，其中χ大于0且小于1。8.权利要求1的热电材料，其中y大于0且小于1。9.权利要求1的热电材料，其中A为h和( 的至少一种。10.权利要求1的热电材料，其中所述过渡金属为选自如下的至少一种Y、Fe、Mn、C0、 Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Hf、Ta、及其组合·11.权利要求1的热电材料，其中B为k和Te的至少一种。12.权利要求1的热电材料，其在室温下具有等于或小于约2W/mK的热导率。13.权利要求1的热电材料，其密度为其理论密度的约70% 约100%。14.权利要求1的热电材料，其中在面内方向上形成共价键，和在其相邻层之间形成离 子键和范德华键的至少一种。15.权利要求1的热电材料，其具有晶格畸变。16.权利要求1的热电材料，其具有低维导电性。17.权利要求1的热电材料，其具有单晶结构和多晶结构之一。18.权利要求17的热电材料，其中所述具有单晶结构的热电材料是在与所述晶体结构 的生长方向基本上垂直的方向上切割的。19.由以下化学式1表示的硫属化物化合物(Al—aA a) 4-χ Φι—bB b) 3-y其中A为XIII族元素，和A'为选自XIII族元素、XIV族元素、稀土元素、过渡金属、及 其组合的至少一种，其中A和A'彼此不同；其中B为选自S、Se、Te及其组合的至少一种，和B'为选自XIV族元素、XV族元素、XVI 族元素及其组合的至少一种，其中B和B'彼此不同； 其中a等于或大于0且小于1 ； 其中b等于或大于0且小于1 ；其中X在-1和1之间；和其中y在-1和1之间，其中所述硫属化物化合物具有晶格畸变。20.权利要求19的硫属化物化合物，其在面内方向上具有所述晶格畸变。21.权利要求19的硫属化物化合物，其中χ在0和1之间。22.权利要求19的硫属化物化合物，其中y在0和1之间。23.权利要求19的硫属化物化合物，其中A为h和( 的至少一种。24.权利要求19的硫属化物化合物，其中所述过渡金属为选自如下的至少一种Y、Fe、 Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Nb、Hf、Ta、及其组合。25.权利要求19的硫属化物化合物，其中B为k和Te的至少一种。26.权利要求19的硫属化物化合物，其在室温下具有等于或小于约2W/mK的热导率。27.权利要求19的硫属化物化合物，其具有单晶结构或多晶结构。28.热电器件，包括 第一电极； 第二电极；和设置在所述第一电极和所述第二电极之间并且包括由下式表示的硫属化物化合物的 热电材料(Ai—aA a) 4-x (Bi—bB b) 3-y其中A为XIII族元素，和A'为选自XIII族元素、XIV族元素、稀土元素、过渡金属、及 其组合的至少一种，其中A和A'彼此不同；其中B为选自S、Se、Te及其组合的至少一种，和B'为选自XIV族元素、XV族元素、XVI 族元素及其组合的至少一种，其中B和B'彼此不同； 其中a等于或大于0且小于1 ； 其中b等于或大于0且小于1 ； 其中χ在-1和1之间；和 其中y在-1和1之间。29.权利要求观的热电器件，其进一步包括绝缘基板，所述第一电极和所述第二电极 的至少--个设置在所述绝缘基板上。30.权利要求28的热电器件，所述第一电极和所述第二电极之一配置成暴露于热源。31.权利要求28的热电器件，其中所述第一电极和所述第二电极之一与电源连接。32.权利要求28的热电器件，其中χ等于0。33.权利要求28的热电器件，其中a和b的至少一个大于0。34.权利要求28的热电器件，其中χ和y的至少一个不等于0。35.权利要求28的热电器件，其中χ大于0且小于1。36.权利要求28的热电器件，其中y大于0且小于1。37.权利要求28的热电器件，A为h和( 的至少一种。38.权利要求28的热电器件，其中B为％和Te的至少一种。39.权利要求28的热电器件，其中所述热电材料在室温下具有小于或等于约2W/mK的热导率。40.权利要求观的热电器件，其中所述热电材料在室温下具有大于或等于约220W/mK 的绝对塞贝克系数。41.权利要求观的热电器件，其中所述热电材料在约450K下具有大于或等于约220W/ mK的绝对塞贝克系数。42.权利要求观的热电器件，其中所述热电材料具有晶格畸变。43.权利要求观的热电器件，其中所述热电材料具有单晶结构和多晶结构之一。44.权利要求43的热电器件，其中所述热电材料具有单晶结构并且是在与所述晶体结 构的生长方向基本上垂直的方向上切割的。45.权利要求观的热电器件，其中ρ型热电材料和η型热电材料交替排列，并且所述P 型热电材料和所述η型热电材料的至少一种包括所述热电材料。46.设备，包括 热源本文档来自技高网...
【技术保护点】
热电材料，包括由下式表示的硫属化物化合物： （Ａ↓［１－ａ］Ａ′↓［ａ］）↓［４－ｘ］（Ｂ↓［１－ｂ］Ｂ′↓［ｂ］）↓［３－ｙ］ 其中Ａ为ＸⅢ族元素，和Ａ′为选自ＸⅢ族元素、ＸⅣ族元素、稀土元素、过渡金属、及其组合的至少一种，其中Ａ和Ａ′彼此不同； 其中Ｂ为选自Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ及其组合的至少一种，和Ｂ′为选自ＸⅣ族元素、ＸⅤ族元素、ＸⅥ族元素及其组合的至少一种，其中Ｂ和Ｂ′彼此不同； 其中ａ等于或大于０且小于１； 其中ｂ等于或大于０且小于１； 其中ｘ在－１和１之间；和 其中ｙ在－１和１之间。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：李钟洙，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR
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