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    具有高溫穩定性的Mg3Sb2基熱電材料及其制備方法

    1178   編輯:中冶有色網   來源:中國科學院電工研究所  
    2023-09-13 16:11:52
    一種具有高溫穩定性的mg3sb2基熱電材料及其制備方法 技術領域 1.本發明涉及熱電材料技術領域,特別涉及一種具有高溫穩定性的mg3sb2基熱電材料及其制備方法。 背景技術: 2.熱電材料是一種能夠實現熱能和電能直接相互轉換的綠色環保型功能材料,以半導體熱電材料制造的溫差發電機只要有溫差存在就能發電,具有清潔、無噪音污染和無有害物質排放、壽命長、堅固、可靠性高、穩定等一系列優點,是適用范圍很廣的綠色環保型能源。近幾十年來,熱電材料在小型化或者微型化的某些特殊領域,如太空衛星的電能驅動裝置、車載冰箱的制冷系統和微型醫療器械等方面已發揮了不可或缺的作用。 3.mg3sb2基材料是一類zintle相熱電材料,由于其化學鍵和離子鍵構成的復雜網絡結構,具有電子晶體 ? 聲子玻璃的特殊性能,且原料均為無毒、廉價、儲量豐富的元素。當溫度低于1200k時,mg3sb2晶體結構為mn2o3型α相,每個晶胞中含有3個mg原子和2個sb原子。在mg3sb2中mg原子具有兩種不同的位置,分別是具有離子性的mg(i)和共價性的mg(ii),mg(ii)與sb原子形成[mg2sb2]2? 層,mg(i)構成mg 2+ 陽離子層。因此,mg3sb2的鍵特性介于離子鍵和共價鍵之間,這種復雜的共價鍵和離子鍵網絡結構符合聲子玻璃 ? 電子晶體特征,可以獲得較高的載流子遷移率和較強的聲子散射。 [0004] 2016年日本松下電器h.tamaki博士在advanced materials中報道了通過在mg3sb2體系中引入te制備出一系列mg 3+δ sb2? x bi x ? y te y (0≤δ≤0.5,0≤x≤2,0≤y≤0.05)成分的熱電材料,由于摻雜te使得mg3sb2變為n型,最重要的是熱電優值在300k超過0.5,并且這個成分的材料價格比較低廉,比性能相似的bi2te3價格低50%。因此,mg3sb2基熱電材料引起了熱電領域的關注。但是由于該類熱電材料含有的mg元素在高溫下容易揮發導致其偏離化學成分計量比,引入mg空位,導致高溫下熱電性能受損,該類熱電材料通常只能在低于500℃的溫度環境下應用。 技術實現要素: [0005] 有鑒于此,本發明目的在于提供一種具有高溫穩定性的mg3sb2基熱電材料及其制備方法。本發明提供的mg3sb2
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