[发明专利]热电转换元件用组合物及其制造方法、热电转换元件用成型体及其制造方法及热电转换元件

说明书

本发明的目的在于提供可使热电转换元件充分发挥优异的热电转换特性的热电转换元件用组合物。本发明的热电转换元件用组合物的特征在于包含担载有金属纳米粒子的碳纳米管、树脂成分及溶剂。

技术领域

本发明涉及热电转换元件用组合物、担载有金属纳米粒子的碳纳米管的制造方法、热电转换元件用成型体及其制造方法、以及热电转换元件。

背景技术

一直以来，能够将热能直接转换为电能的热电转换元件备受瞩目。在此，在热电转换元件中，在承担上述能量转换的热电转换材料层的制备中一直使用无机系材料。然而，近年来，从加工性、可挠性优异的观点出发，正在研究使用包含树脂成分的有机系材料来制备热电转换元件的热电转换材料层的技术。

例如专利文献1中公开了使用包含绝缘性树脂、无机热电转换材料、电荷输送材料的树脂组合物来形成热电转换材料层，该文献公开了使用单层碳纳米管作为无机热电转换材料。而且根据专利文献1，通过使用包含绝缘性树脂、无机热电转换材料、电荷输送材料的树脂组合物，能够制作热电转换特性优异的热电转换元件。

现有技术文献

非专利文献

专利文献1：日本特开2015-170766号公报。

发明内容

发明要解决的问题

然而，即使使用上述现有技术也难以制作热电转换特性充分优异的热电转换元件。即在上述现有技术中，在使具有使用有机系材料形成的热电转换材料层的热电转换元件发挥更加优异的热电转换特性这方面，存在改进的余地。

用于解决问题的方案

本发明人为了实现上述目的而进行了深入研究，着眼于上述现有技术中与树脂成分一同使用的碳纳米管(以下，有时称为“CNT”。)。然后，发现通过使用包含担载有金属纳米粒子的碳纳米管(以下，有时称为“金属担载CNT”。)、树脂成分及溶剂的热电转换元件用组合物而制作热电转换元件用成型体，将该成型体用作热电转换元件的热电转换材料层，从而可使热电转换元件充分发挥优异的热电转换特性，完成了本发明。

即，本发明的目的在于有利地解决上述问题，本发明的热电转换元件用组合物的特征在于，包含担载有金属纳米粒子的碳纳米管、树脂成分及溶剂。如果像这样将使用包含金属担载CNT、树脂成分及溶剂的热电转换元件用组合物而得到的热电转换元件用成型体用作热电转换元件的热电转换材料层，则能够使热电转换元件充分发挥优异的热电转换特性。

另外，在本发明中“纳米粒子”是指具有纳米级别的粒径的粒子。

在此，在本发明的热电转换元件用组合物中，优选构成上述担载有金属纳米粒子的碳纳米管的碳纳米管的比表面积为600m²/g以上。这是因为，如果使用将金属纳米粒子担载于比表面为600m²/g以上的CNT而成的金属担载CNT，则能够使热电转换元件的热电转换特性进一步优异。

而且，在本发明的热电转换元件用组合物中，优选上述金属纳米粒子包含过渡金属的纳米粒子。这是因为，如果使用担载有过渡金属的纳米粒子的CNT，则能够使热电转换元件的热电转换特性进一步优异。

进而，优选上述过渡金属为钯。这是因为，如果使用担载有钯的纳米粒子的CNT，则能够使热电转换元件的热电转换特性更进一步优异。

此外，本发明为制造有利地解决上述问题的担载有金属纳米粒子的碳纳米管的方法，本发明的担载有金属纳米粒子的碳纳米管的制造方法的特征在于，包含对至少包含碳纳米管、金属前体及还原剂的混合物中的上述金属前体使用上述还原剂进行还原，得到担载有金属纳米粒子的碳纳米管的工序。通过像这样使用还原剂将金属前体还原而使金属纳米粒子析出在CNT上，从而能够高效地制造可充分提高热电转换元件的热电转换特性的金属担载CNT。