[发明专利]一种多金属共掺杂的GeSe基热电材料及制备方法

权利要求书

1.一种多金属共掺杂的GeSe基热电材料，其特征在于：所述材料化学通式为GeAxBxSe1+2x，其中x为金属A和B的摩尔分数，且0x≤1，A为Ag，B为金属Sb。

2.根据权利要求1中的多金属共掺杂的GeSe基热电材料，摩尔分数x的范围为 0 .05-0.3。

3.一种权利要求1所述多金属共掺杂的GeSe基热电材料的制备方法，其特征在于步骤如下：

(1)球磨混合：按照权利要求1所述的GeAxBxSe1+2x中的摩尔分数，称取Ge，A，B，Se元素单质的粉末，放入球磨罐中进行球磨混合，在一定转速和球磨时间内将粉末球磨均匀；

(2)熔融反应：将球磨混合后的粉末冷压成块，放入石英管内，然后用氢氧火焰真空封管，放入熔融炉中，升温至熔融温度，保持一段反应时间，降温到室温后得到块状材料；

(3)固体烧结：将熔融后的块状材料研磨成粉末，放入烧结模具中，然后将模具放入烧结炉中，利用放电等离子烧结技术，加压至设定压力，抽真空至1-5Pa，然后加电流升温，升温至烧结温度，保持此烧结温度一段时间，然后减小电流，降温至室温，结束烧结，得到GeAxBxSe1+2热电材料。

4.根据权利要求3所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，一定的转速为300-900rpm，球磨时间为6-48h。

5.根据权利要求4所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，一定的转速为450rpm，球磨时间为12h。

6.根据权利要求3所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，升温至熔融温度为973K-1273K，反应时间1h-24h。

7.根据权利要求6所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，升温至熔融温度为1073K，反应时间2h。

8.根据权利要求3所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，设定压力为30-100MPa。

9.根据权利要求8所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，设定压力为50MPa。

10.根据权利要求3所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，升温至烧结温度为723K-800K烧结温度保持时间为1-30min。

11.根据权利要求10所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，升温至烧结温度为773K，烧结温度保持时间为5min。

12.根据权利要求3所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，固体烧结所用装置为放电等离子烧结仪。

13.根据权利要求3所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所得的GeAxBxSe1+2x热电材料的微观粒径尺寸为1μm-40μm，优选的微粒尺寸为5-10μm。

14.根据权利要求3所述的多金属共掺杂的GeSe基热电材料制备方法，其特征在于：所得的GeAxBxSe1+2x热电材料具有三方晶体结构。