[发明专利]一种p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料及其制备方法有效

申请号：	201911328324.7	申请日：	2019-12-20
公开（公告）号：	CN113013314B	公开（公告）日：	2022-12-13
发明（设计）人：	史迅;邓婷婷;仇鹏飞;陈立东;魏天然	申请（专利权）人：	中国科学院上海硅酸盐研究所
主分类号：	H01L35/16	分类号：	H01L35/16;H01L35/34
代理公司：	上海瀚桥专利代理事务所(普通合伙) 31261	代理人：	曹芳玲;牛彦存
地址：	200050 ***	国省代码：	上海;31
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摘要：
搜索关键词：	一种性能 cu sn 金刚石结构热电材料及其制备方法
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【权利要求书】：

1.一种p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的化学组成为Cu₇Sn₃S_10-xM_x，其中M选自卤族元素F、Cl、Br、I中的至少一种，0.5≤x≤0.9。

2.根据权利要求1所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的电导率为15000～350000 S m^-1。

3.根据权利要求2所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的电导率为50000～150000 S m^-1。

4.根据权利要求1所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的Seebeck系数为35～300 μV K^-1。

5.根据权利要求4所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的Seebeck系数为70～200 μV K^-1。

6.根据权利要求1所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的热导率为0.5～4.0 W m^-1 K^-1。

7.根据权利要求6所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的热导率为0.7～2 W m^-1 K^-1。

8.根据权利要求1所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的晶格热导率为0.2～1.6 W m^-1 K^-1。

9.根据权利要求8所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的晶格热导率为0.5～1.5 W m^-1 K^-1。

10.根据权利要求1所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的热电优值zT在750 K时为0.5～1.5。

11.根据权利要求10所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料，其特征在于，所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的热电优值zT在750 K时为0.5～1.0。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的p型高性能Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料的制备方法，其特征在于，包括：

（1）按化学组成称取化合物原料并真空封装后，升温至300～600 ℃，保温0.5～20小时，然后继续升温至800～1100℃，恒温熔融1～100小时，得到液态混合物；

（2）将液态混合物降温至300～600 ℃，保温1～150小时，冷却至室温，研磨制成粉末，得到烧结粉体；

（3）将所得的烧结粉体加压烧结，得到所述Cu-Sn-S类金刚石结构热电材料。

13.根据权利要求12所述的制备方法，其特征在于，所述真空封装的方式为等离子体或者火焰枪封装。

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