[发明专利]热电纳米复合材料及其制造方法有效

申请号：	201610284977.X	申请日：	2016-04-29
公开（公告）号：	CN106601900B	公开（公告）日：	2020-05-12
发明（设计）人：	金炳旭;宋京花;李汉赛;郭真佑;吕寅雄;卢水晶;李禹荣;金宽植;曹成味	申请（专利权）人：	现代自动车株式会社;延世大学校产学协力团
主分类号：	H01L35/18	分类号：	H01L35/18;H01L35/34;C22C30/00;C22C12/00;C22C1/05;B82Y30/00
代理公司：	北京尚诚知识产权代理有限公司 11322	代理人：	龙淳;李巍
地址：	韩国***	国省代码：	暂无信息
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摘要：	提供一种热电纳米复合材料。热电纳米复合材料包括：具有n‑型半导体特征并包括Mg、Si、Al和Bi组分的基质，和包括Bi和Mg组分的纳米内含物。通过同时具有增加的Seebeck系数和降低的导热性，热电纳米复合材料的热电能量转换效率显著增加，使得热电纳米复合材料可用于实现高效热电装置。
搜索关键词：	热电纳米复合材料及其制造方法
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【主权项】：

一种热电纳米复合材料，其包括：具有n‑型半导体特征的基质；和包括Bi和Mg的纳米内含物，其中所述纳米内含物包埋在所述基质中。

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摘要：本发明提供一种层状化合物在光热电探测器中的应用及其应用方法，涉及光热电探测领域。所述光热电探测器采用二维结构的NdSb2制备成薄片后，再通过转移电极的方法来制备光热电探测器。本发明克服了现有技术的不足，相对于传统热探测器来说，该探测器中热载流子辅助机制使载流子快速冷却，从而达到快速响应的目的。

一种全温域高性能的n型Mg-Sb基热电材料及其制备方法-202010941103.3
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摘要：一种全温域高性能的n型Mg‑Sb基热电材料及其制备方法，本发明涉及一种n型热电材料及其制备方法。本发明要解决现有n型Mg3Sb2基热电材料无法兼顾室温和高温同时获得高性能，且力学性能不佳的问题。全温域高性能的n型Mg‑Sb基热电材料的化学通式为BxMg3.2‑xSb1.99‑yBiyTe0.01；方法：一、称取；二、球磨；三、烧结。本发明用于全温域高性能的n型Mg‑Sb基热电材料及其制备。

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申请日： 2021-12-14 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明公开了一种半导体制冷片及其在实时荧光定量PCR仪中的应用；即将热电材料切成元件，做上电极，制得半导体制冷片。上述热电材料的组成式为(EuaNdb)yRuxFe3‑xCoSb12；其中，a+b=1，0.1≤x≤0.4，0.2≤y≤0.8；其制备方法包括：将金属Co、Fe、Sb、Ru、Eu、Nd按原子比例置于石英管中，在真空条件下进行密封熔炼，然后迅速取出淬火，取出样品，再次在相同条件下进行封装，退火，取出研磨，置于石磨模具中，在真空下进行SPS熔炼，制得热电材料。制得的半导体制冷片具有较高的塞贝克系数、ZT值、致密度以及较低的热扩散率，且该半导体制冷片对电子元件具有优良的降温效果。

一种用于低温制冷的Bi-Sb热电材料及其制备方法-202111306008.7
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摘要：本发明涉及热电材料领域，为解决由于Bi‑Sb材料体系较大的分凝系数，所生产的Bi‑Sb合金往往材料利用率不到10%的问题，本申请提出了一种用于低温制冷的Bi‑Sb热电材料及其制备方法，所述Bi‑Sb热电材料的化学式为Bi0.88‑xSb0.12Hfx，其中0.001≤x≤0.01，制备得到的Bi‑Sb热电材料，较一般Bi‑Sb合金的材料利用率提高数倍。

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申请日： 2020-11-17 - 公布日： 2022-04-26 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明的热电转换元件10包括热电转换层11、第1金属层14a、第2金属层14b、第1接合层13a和第2接合层13b。第1接合层13a和第2接合层13b的至少一者由第2合金构成，在第2合金中，Mg的含有比例为84atm％以上且89atm％以下，Cu的含有比例为11atm％以上且15atm％以下，碱土金属的含有比例为0atm％以上且1atm％以下。

一种适用于CoSb3-202210063633.1
发明人：赵德刚;薄琳;侯仰博;左敏;王永鹏;王文莹 -专利权人：济南大学
申请日： 2022-01-20 - 公布日： 2022-04-05 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明公开了一种适用于CoSb3基热电材料的高熵电极及热电材料与高熵电极的连接方法，所述高熵电极为高熵合金，电极与热电材料的连接方法为：将热电材料块体表面清理后和高熵合金粉末一起放入球磨罐中；设置球磨转速，并采用空冷方式进行球磨，直至CoSb3基热电元件块体表面沉积所需厚度的高熵合金层。本发明方法制备简单，成本低、耗能低、无污染且易于实现，室温条件下即可进行，不存在制备过程中由于高温而使Sb元素挥发的问题，保了证热电材料的转换效率，高熵合金电极在高温服役过程后也不会降低热电性能。所形成的高熵致密电极层与CoSb3基热电材料块体间连接紧密无裂纹，厚度均匀，界面结合牢固。

一种钛银共掺杂CoSb3-202111175217.2
发明人：郑壮豪;钟一鸣;范平;梁广兴;陈跃星 -专利权人：深圳大学
申请日： 2021-10-09 - 公布日： 2022-01-07 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明公开了一种钛银共掺杂CoSb3热电薄膜及其制备方法，所述钛银共掺杂CoSb3热电薄膜包括CoSb3薄膜，以及均匀分散于所述CoSb3薄膜上的Ti和Ag。本发明提供的钛银共掺杂CoSb3热电薄膜通过在CoSb3薄膜中掺杂银和钛组分，使得其热电性能得到大幅度提升，并且通过对掺杂银和钛的组分的调控，可以实现对于最终薄膜的性能的调控，本发明的钛银共掺杂CoSb3热电薄膜薄膜质量高，重复性好，可大面积生产。

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发明人：松田三智子;岛田武司;神谷欣宏 -专利权人：日立金属株式会社
申请日： 2019-09-25 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明所涉及的热电转换材料由烧结体构成，所述烧结体具有：具有包含Ce、Mn、Fe和Sb且形成方钴矿结构的多个晶粒101、102、103、104的主相；以及相邻的所述晶粒间的粒界105，在所述粒界具有至少包含Mn、Sb和O的烧结助剂相106。因此，关于包含作为难烧结性材料的Sb的方钴矿型热电转换材料，能够在保持具有实用性的无因次性能指数ZT不变下提高烧结性，能够降低工艺成本。

热电转换材料、热电转换元件、使用热电转换材料获得电的方法以及输送热的方法-202080034812.1
发明人：玉置洋正;佐藤弘树;菅野勉 -专利权人：松下知识产权经营株式会社
申请日： 2020-07-15 - 公布日： 2021-12-17 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本公开提供一种热电转换材料，其具有由化学式Ba1‑a‑b‑cSrbCacKaMg2Bi2‑dSbd表示的组成。其中，满足以下数学式：0.002≤a≤0.1、0≤b、0≤c、a+b+c≤1和0≤d≤2，并且，所述热电转换材料具有La2O3型的晶体结构。

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发明人：陶立;赵成栋;何平;仲雯;朱正瑞;张斯鑫;刘安晗;康定轩 -专利权人：东南大学
申请日： 2021-07-09 - 公布日： 2021-10-22 - 主分类号： H01L35/18
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p型碲化铋制备方法、装置、系统与计算机可读存储介质-202110722723.2
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摘要：本发明公开了一种p型碲化铋制备方法，包括：根据p型碲化铋的化学式，确定原料配比，并根据原料配比，将原料装入石英管中；对石英管进行洗气操作，并将石英管进行抽真空操作和密封操作；对经过密封操作的石英管中的原料进行熔炼操作和冷却操作，以得到铸锭，并将铸锭磨成原料细粉，将原料细粉装入石墨模具中进行放电等离子烧结操作，以得到所述p型碲化铋。本发明还公开了一种p型碲化铋制备装置、系统和计算机可读存储介质。本发明通过将制备p型碲化铋的原料根据原料配比放入真空密封的石英管，并对石英管中的原料进行熔炼操作和放电等离子烧结操作，最终得到p型碲化铋，提高了p型碲化铋的热电性能和机械性能。

一种可用于热电制冷材料的P型SnSe晶体及其制备方法-202110622513.6
发明人：赵立东;秦炳超 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-06-04 - 公布日： 2021-08-17 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明属于半导体材料技术领域，提供了一种可用于热电制冷材料的P型SnSe晶体及其制备方法，所述材料为Na掺杂和Pb固溶的SnSe晶体，Sn、Se、Pb和Na的摩尔比为(1‑x‑y):1：y：x；其中，0.015≤x≤0.025，0.05≤y≤0.11。本发明提供的P型SnSe晶体可用于热电制冷材料，室温下，其功率因子PF≥70μWcm‑1K‑2，室温ZT值≥1.2；基于所得SnSe晶体搭建的单臂温差测试平台，可在2A的电流下实现～17.6K的制冷温差。本发明通过改良定向凝固法，利用连续温区缓慢降温生长晶体，得到了较大尺寸的高质量SnSe晶体，且在全温区范围内热电性能优异，在无毒、价格低廉、环境友好、质量轻的新型SnSe晶体材料中实现了较好的热电制冷性能。

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发明人：章贤骏;凌建鸿;翟致超;赵平平 -专利权人：杭州安誉科技有限公司
申请日： 2021-03-04 - 公布日： 2021-06-15 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明公开了一种半导体制冷片及其在实时荧光定量PCR仪中的应用；即将热电材料切成元件，做上电极，制得半导体制冷片。上述热电材料的组成式为(EuaNdb)yRuxFe3‑xCoSb12；其中，a+b＝1，0.1≤x≤0.4，0.2≤y≤0.8；其制备方法包括：将金属Co、Fe、Sb、Ru、Eu、Nd按原子比例置于石英管中，在真空条件下进行密封熔炼，然后迅速取出淬火，取出样品，再次在相同条件下进行封装，退火，取出研磨，置于石磨模具中，在真空下进行SPS熔炼，制得热电材料。制得的半导体制冷片具有较高的塞贝克系数、ZT值、致密度以及较低的热扩散率，且该半导体制冷片对电子元件具有优良的降温效果。

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申请日： 2021-02-05 - 公布日： 2021-05-04 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明公开了一种光热电转换薄膜器件及其制备方法，涉及基于硼烯的光热电转换薄膜器件及其制备方法领域，包括温差发电层、位于温差发电层一侧的光吸收层，和位于所述温差发电层另一侧的散热层，所述光吸收层由具有周期性纳米结构的硼烯薄膜构成，所述温差发电层为Bi2Te3或Sb2Te3；所述温差发电层在厚度方向形成温度梯度，产生电势差。硼烯作为本征宽带吸收的等离激元材料，其二维结构易于组装和加工，是理想的光热转换材料。解决宽谱光热转换器件加工难度大、成本高的问题。

兼具发电和制冷潜力的Mg3-202011206645.2
发明人：张倩;陈辰;曹峰;尹力;李孝芳 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2020-11-03 - 公布日： 2021-02-02 - 主分类号： H01L35/18
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一种新型热电材料-202011004356.4
发明人：徐骉;谌鹏 -专利权人：南京理工大学
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摘要：一种新型热电材料，涉及热电材料领域，过采用机械合金的方法将镧系元素的高电位导致合成难度极高的问题解决，而且利用了镧系元素的高电位使其与碲单质在氩气氛围以及机械能的驱动下自发合成，不仅提高了生产效率、产率，也降低了合成能耗，这对于工业生产中是有巨大的经济意义的；本发明实用性强，采用机械合金的方法实现Gd/Te体系材料的便捷合成，极大的提高了生产效率、产率，也降低了合成能耗。

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发明人：玉置洋正;菅野勉;佐藤弘树 -专利权人：松下知识产权经营株式会社
申请日： 2019-04-12 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本公开的热电转换材料具有由化学式Li3‑aBi1‑bSnb表示的组成。其中，a及b的值的范围是：0≤a0.0003且‑a+0.0003≤b≤0.016；或者0.0003≤a≤0.085且0b≤exp[‑0.079×(ln(a))2‑1.43×ln(a)‑10.5]，所述热电转换材料具有BiF3型的晶体结构、且所述热电转换材料具有p型的极性。

热电转换材料及使用热电转换材料得到电力的方法-201980033133.X
发明人：玉置洋正;菅野勉;佐藤弘树 -专利权人：松下知识产权经营株式会社
申请日： 2019-04-12 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本公开的热电转换材料具有由化学式Li3‑aBi1‑bSib表示的组成。其中，a及b的值的范围是：0≤a≤0.0001且‑a+0.0003≤b≤0.023；0.0001≤a0.0003且‑a+0.0003≤b≤exp[‑0.046×(ln(a))2‑1.03×ln(a)‑9.51]；或0.0003≤a≤0.085且0b≤exp[‑0.046×(ln(a))2‑1.03×ln(a)‑9.51]，所述热电转换材料具有BiF3型的晶体结构，且所述热电转换材料具有p型的极性。

一种热电转换方法-201810915554.2
发明人：初宝进;陈攀;周万丰 -专利权人：中国科学技术大学
申请日： 2018-08-13 - 公布日： 2020-12-25 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明公开了一种热电转换方法，包括：提供具有稳定的内部应变梯度的材料；将所述具有稳定的内部应变梯度的材料置于温度均匀的第一设定温度环境中，所述具有稳定的内部应变梯度的材料两端的电势差驱动其内部的载流子形成电流，实现热电转换。由于具有稳定的内部应变梯度的材料的两端呈现由于挠曲电效应导致的宏观电势差，因此具有稳定的内部应变梯度的材料不需要温度梯度或温度变化的热环境，仅在温度均匀的环境温度下即可实现自身内部的电势差驱动热激活的载流子形成电流，进而实现了具有稳定的内部应变梯度的材料可独立地在温度均匀且稳定的热环境中进行热电转换。

一种复合CoSb3方钴矿基热电材料及其制备方法-201910511473.0
发明人：王培侨;聂革;刘敏胜;耿金峰;齐会龙;曹聪帅;房娟 -专利权人：新奥科技发展有限公司
申请日： 2019-06-13 - 公布日： 2020-12-15 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明提供了一种复合CoSb3方钴矿基热电材料及其制备方法，包括：制备纳米空心金属球；制备MxCoSb3固态材料；将一定质量分数的纳米空心金属球与MxCoSb3固态材料混合后，在真空环境下烧结，制得纳米空心金属球分布于CoSb3基热电材料基体内的复合CoSb3方钴矿基热电材料。本发明通过采用微纳米空心金属球与钴锑基合金复合，一方面通过引入微纳多孔结构，增强声子的散射作用，从而有效降低方钴矿基热电材料的晶格热导率，另一方面能够保证材料的电导率不发生明显的变化，因此，使得方钴矿基热电材料的热电优值ZT得到了提高，从而优化了方钴矿基热电材料的热电性能。

热电转换材料和使用热电转换材料获得电力的方法-201980017532.7
发明人：玉置洋正;菅野勉;佐藤弘树 -专利权人：松下知识产权经营株式会社
申请日： 2019-04-12 - 公布日： 2020-10-23 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本公开的热电转换材料具有由化学式Li3‑aBi1‑bGeb表示的组成。其中，a和b的值的范围为0≤a≤0.0003、且‑a+0.0003≤b≤0.108；0.0003≤a≤0.003、且0≤b≤0.108；或者0.003≤a≤0.085、且0≤b≤exp[‑0.157×(ln(a))2‑2.22×ln(a)‑9.81]，所述热电转换材料具有BiF3型晶体结构，并且所述热电转换材料具有p型极性。

热电纳米复合材料及其制造方法-201610284977.X
发明人：金炳旭;宋京花;李汉赛;郭真佑;吕寅雄;卢水晶;李禹荣;金宽植;曹成味 -专利权人：现代自动车株式会社;延世大学校产学协力团
申请日： 2016-04-29 - 公布日： 2020-05-12 - 主分类号： H01L35/18
摘要：提供一种热电纳米复合材料。热电纳米复合材料包括：具有n‑型半导体特征并包括Mg、Si、Al和Bi组分的基质，和包括Bi和Mg组分的纳米内含物。通过同时具有增加的Seebeck系数和降低的导热性，热电纳米复合材料的热电能量转换效率显著增加，使得热电纳米复合材料可用于实现高效热电装置。

六方ZrBeSi结构的Zintl相热电材料及其制备方法-201911354868.0
发明人：张倩;陈辰;曹峰;李孝芳;张伟明;白凤仙 -专利权人：哈尔滨工业大学（深圳）
申请日： 2019-12-25 - 公布日： 2020-04-28 - 主分类号： H01L35/18
摘要：本发明提供了一种六方ZrBeSi结构的Zintl相热电材料及其制备方法，所述Zintl相热电材料具有六方ZrBeSi结构，其化学式为A2BC2，其中，A为元素Eu、Sr中的一种或两种的组合，B为元素Zn或Zn与第一掺杂元素的组合，C为元素Sb、Bi中的一种或两种的组合；或其化学式为DEF，其中D为元素Eu、Sr、Ba、Ca中的一种或两种以上的组合，B为元素Cu、Ag或Au中的一种或两种以上的组合，C为元素Sb、Bi中的一种或两种的组合。本发明公开了一类新的热电材料，其热电优值与目前主流热电材料的基体性能接近，另外通过掺杂调控后，该类化合物可以实现更高的热电优值，具有一定的潜在应用价值。

专利分类

H 电学

H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L35-00 包含有一个不同材料结点的热电器件，即显示出具有或不具有其他热电效应或其他热磁效应的Seebeck效应或Peltier 效应的热电器件；专门适用于制造或处理这些热电器件或其部件的方法或设备；这些热电器件
H01L35-02 .零部件
H01L35-12 .结点引出线材料的选择
H01L35-28 .只利用Peltier或Seebeck效应进行工作的
H01L35-34 .专门适用于制造或处理这些器件或其部件的方法或设备
H01L35-30 ..按在结点处进行热交换的方法区分的

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[发明专利]热电纳米复合材料及其制造方法有效

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