[发明专利]一种噻蒽复合热电材料的制备方法

说明书

本发明属于能源材料技术领域，具体为一种噻蒽复合热电材料的制备方法。本发明提出的方法是将四种噻蒽有机物、碘化亚铜、四氯苯醌、氧化镁粉以及二甲亚砜混合，加热搅拌，冷却抽滤，乙醇淋洗，真空干燥，粉体球磨等制备噻蒽复合热电材料。将噻蒽复合热电材料冷压成型，测试热导、热电系数，依据功率因子公式计算出噻蒽复合热电材料的功率因子高于878μW·m^‑1·K^‑2，热电优值高于1.72。

技术领域

本发明属于能源材料技术领域，具体为一种噻蒽复合热电材料的制备方法。

背景技术

结构能源危机、环境污染以及核能安全等问题的日益暴露引起了全球对绿色能源材料研究的重视。热电材料在外界温差或电流作用下无需运动部件，便可根据Seebeck效应或Pehier效应将热能与电能相互转换，因此可望用于自然界温差发电、太阳能利用、汽车尾气和工业余热的回收利用，以及温控、通电制冷、微电子电路冷却、无线传感器等领域。

西华大学公开了一种高性能聚苯胺基有机热电材料及其制备方法，通过聚苯胺的制备、导电添加剂的制备、导电添加剂与聚苯胺的球磨复合过程，得到了一种热电转化性能优异的聚苯胺基有机热电材料，其中导电添加剂为将添加有分散剂、偶联剂的导电粒子经多阶段球磨制得，本发明通过在聚苯胺基体中加入适当比例的、经过表面修饰和改性的导电粒子的方式，有效提高了聚苯胺有机热电材料的热电转化性能，其热电转化性能提高了0.5~3倍（CN106449959A）。

中国科学院化学研究所公开了一种有机复合物热电材料及其制备方法与应用。该方法包括如下步骤：将聚合物的溶液和热电材料进行混合然后经球磨即得所述有机复合热电材料；所述聚合物为聚偏氟乙烯、聚乙烯醇或聚丙烯腈。该发明还提供了一种柔性热电器件，其包括上述的有机复合热电材料。该发明的优点在于：与乙烯基四硫醇金属配位聚合物基体材料相比，该发明在维持较高的热电性能的情况下，所获得的复合物材料可以制备成薄膜并且通过喷墨打印加工成柔性器件。工艺简单，容易制备，既改善了材料的加工性能，又降低了成本，便于大面积生产，因此具有良好的产业化前景（CN102867904A）。

辽宁师范大学公开了新型碳纳米管基有机复合热电材料，包括柔性有机聚合物衬底层，在有机聚合物衬底层上喷涂有由MWNTs、PVDF混合而成的n型导电层；在n型导电层上喷涂有由聚合物构成的绝缘隔离层；在绝缘隔离层上喷涂有由PTh、PVDF混合而成的p型导电层；所述的p型导电层、n型导电层及绝缘隔离层均通过溶液共混法制备，以保证MWNTs和PVDF之间、PTh和 PVDF之间均可均匀分散混合；所述的p型导电层、n型导电层只在一端相互连接。该发明的产品具有加工简单，原料易得，成本较低，尺寸可任意设计等优点（CN104538541A）。

中国科学院大连化学物理研究所公开了一种芴功能化的新型共价有机框架材料的制备及其在热电领域的应用技术，该发明是采用溶剂合成法通过席夫碱缩合反应将有机小分子基元有序聚合形成共价键连接的晶体结构材料。该发明的共价有机框架聚合物为首次合成，这种材料具有永久性开放式孔道结构，非常好的热稳定性，且耐受碘掺杂，在室温下首次展现出超高的塞贝克系数以及良好的热电性能等优点（CN107915840A）。

综上所述，目前复合热电材料开发已经取得一定的进展，但在降低成本、提高性能、发明新材料等方面还需继续努力。本发明以四种噻蒽有机物、碘化亚铜、四氯苯醌等一步法制备复合热电材料，材料制备及设备投入成本较低，热电性能较好，在能源材料领域有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种噻蒽复合热电材料的制备方法。

本发明提出的噻蒽复合热电材料的制备方法，具体步骤如下：