[发明专利]热电组合物及方法

权利要求书

1.一种热电组合物，其包括：提供含有具有不同组成的第二相的纳米尺度包合物的基体的第一硫族化物的均质固溶体或化合物，其中组合物的品质因数(ZT)大于不含有包合物的组合物。

2.权利要求1的组合物，其中所述包合物是通过作为在低于基于相图的均质固溶体熔点的适当温度下对组合物进行退火的结果的失稳分解形成的。

3.权利要求1的组合物，其中所述包合物是通过作为对基体熔融的溶液进行掺杂的结果的基体包封形成的。

4.权利要求1的组合物，其中所述包合物是通过冷却基体的熔融的溶液使包合物成核并生长而形成的。

5.一种热电组合物，其包括包含一种或多种纳米颗粒的均匀沉淀分散体的硫族化物的均质固溶体或化合物，其中硫族元素选自碲、硫和硒。

6.权利要求5的组合物，其中所述组合物是通过固溶体的失稳分解形成的。

7.权利要求5的组合物，其中所述包合物是通过作为在基体熔融的溶液中进行掺杂的结果的基体包封形成的。

8.权利要求5的组合物，其中所述包合物是通过冷却基体的熔融的溶液使包合物成核并生长而形成的。

9.一种热电组合物，其包括含有源自加入到硫族化物中的金属或半导体的分散纳米颗粒的硫族化物的均质固溶体或化合物。

10.一种热电组合物，其包括已经在允许形成具有与固溶体或化合物不同组成的纳米颗粒的温度下退火的硫族化物的均质固溶体。

11.一种制备热电组合物的方法，其包括：

(a)形成第一硫族化物和具有不同组成的第二相的液体溶液或化合物；

(b)迅速冷却溶液以便形成作为基体的第一硫族化物和作为纳米尺度包合物的第二硫族化物的固溶体，以使品质因数大于不含包合物的情况。

12.权利要求11的方法，其中所述包合物是通过作为在低于均质固溶体熔点的适当温度下对组合物进行退火的结果的失稳分解形成的。

13.权利要求11的方法，其中所述包合物是通过作为在基体熔融的溶液中进行掺杂的结果的基体包封形成的。

14.权利要求11的方法，其中所述的包合物是通过在基体的过饱和固溶体中使包合物成核并生长而形成的。

15.权利要求11的方法，其中所述的硫族化物是选自碲、硫和硒的硫族元素的硫族化物。

16.权利要求11的方法，其中所述的包合物为约1至200纳米。

17.权利要求1、2、3或4的组合物，其中含有超过一种的包合物，每一种具有不同的化学。

18.权利要求5、6、7、8、9或10的组合物，其中含有超过一种的包合物，每一种具有不同的化学。

19.权利要求11、12、13、14、15或16的方法，其中含有超过一种类型的包合物，每一种具有不同的化学。