[發明專利]熱電粉末及使用其制備的熱電材料

有效

• 申請號: 201580068585.3
• 申請日: 2015-12-16
• 公開（公告）號: CN107112406B
• 公開（公告）日: 2019-09-03
• 發明（設計）人: 李載騎;高京門;金兌訓;樸哲熙;樸致成;鄭明珍
• 申請（專利權）人: 株式會社LG化學
• 主分類號: H01L35/14
• 分類號: H01L35/14;H01L35/18;H01L35/28
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 蔡勝有;梁笑

公開了一種經表面處理的熱電粉末，其可以用于制造具有改善的熱電性能的基于方鈷礦的熱電材料。所述熱電粉末可以包括具有一個或更多個方鈷礦顆粒的芯部分以及具有含Ni材料且涂覆在所述芯部分的至少一部分表面上的涂層部分。

技術領域

本申請要求于2014年12月16日在大韓民國提交的韓國專利申請第10-2014-0181777號和10-2014-0181778號的優先權，其公開內容通過引用并入本文中。

本公開內容涉及熱電轉換技術，并且更具體地，涉及能夠改善基于方鈷礦的熱電轉換材料的熱電轉換特性的技術。

背景技術

化合物半導體是通過組合兩種或更多種元素而不是單一元素(例如硅或鍺)形成的作為半導體起作用的化合物。已經開發了各種類型的化合物半導體并用于各個領域。例如，化合物半導體可以用于利用光電轉換的太陽能電池和發光元件(例如，發光二極管或激光二極管)或者利用帕爾貼效應效應(Peltier Effect)的熱電轉換元件。

特別地，熱電轉換元件可以用于熱電轉換發電或熱電轉換冷卻。通常，N型熱電半導體和P型熱電半導體是串聯電連接和并聯熱連接的。其中，對于熱電轉換發電，通過利用經由向熱電轉換元件施加溫差所產生的熱電動勢將熱能轉換為電能。此外，對于熱電轉換冷卻，通過利用當直流電流流到熱電轉換元件的兩端時在熱電轉換元件兩端處的溫差將電能轉換為熱能。

這種熱電技術的優點在于，在不使用耐熱發動機的情況下就可以使熱和電彼此直接且可逆地轉換。特別地，近年來，隨著對環境友好的能源材料的興趣增加，熱電技術作為顯要技術逐漸受到關注。

熱電轉換元件的能量轉換效率通常取決于作為熱電轉換材料的性能指數的ZT值。在此，可以根據塞貝克系數(Seebeck coefficient)、電導率和熱導率來確定ZT，并且ZT值越高，熱電轉換材料的性能越好。

已經提出并開發了許多熱電材料用作熱電轉換元件。代表性的組包括硫屬化物系列、銻化物系列、包合物系列、Half Heusler系列、方鈷礦系列等。

在現有技術中，熱電材料的開發以以下方向進行：主要通過選擇添加劑或優化組成，或者通過利用納米結構實現細晶格來改善特性。然而，這些研究方向在應用聲子玻璃和電子晶體的概念方面存在限制，并且從工業角度來看，存在諸如缺乏再現性或難以實現的限制。

發明內容

技術問題

因此，設計本公開內容以解決現有技術的問題，并且因此，本公開內容旨在通過使用經表面處理的熱電粉末來提供具有改善的熱電轉換性能的熱電材料。

本公開內容的這些和其他目的和優點可以根據下面的詳細描述來理解，并且將根據本公開內容的示例性實施方案變得更加明顯。另外，將容易理解的是，本公開內容的目的和優點可以通過所附權利要求書中所示出的手段及其組合來實現。

技術方案

在本公開內容的一個方面中，提供了熱電粉末，其包括：具有一個或更多個方鈷礦顆粒的芯部分；以及具有含Ni材料且涂覆在所述芯部分的至少一部分表面上的涂層部分。

在此，含Ni材料可以包含Ni單質和Ni化合物中的至少一者。

此外，Ni化合物除Ni之外還可以包含In、Sb和Co中的至少一者。

此外，Ni化合物可以包括Ni_1-xCo_xSb，其中x可以滿足0≤x＜1。

此外，涂層部分還可以包含In、Sb、Co、O、C和Cl中的至少一者，或它們的化合物。

此外，涂層部分可以包含InSb、In₂O₃和碳中的至少一者。