[发明专利]具有Ni-Mo合金势垒层的N-PbTe温差电单体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种具有Ni‑Mo合金势垒层的N‑PbTe温差电单体及其制备方法，在N‑PbTe温差电单体的两端复合有Ni‑Mo合金势垒层，Ni‑Mo合金势垒层厚度为3μm～7μm，合金中Mo质量含量为8％～12％。以N‑PbTe温差电单体为基体材料，首先脉冲电镀，选择矩形波形，通断比为1：9，电流调节分别为0.005～0.015A，电镀时间为5～15min；再进行直流电镀，电流调节为0.1～0.2A，电镀时间为2～6min；最后再进行一次脉冲电镀，过程和条件与前次脉冲电镀相同。本发明势垒层中少量金属Mo的引入，可有效抑制界面势垒层高温氧化，同时对提升元件单体的抗高温蠕变性能做出贡献。

技术领域

本发明属于温差发电技术领域，特别是涉及一种具有Ni-Mo合金势垒层的N-PbTe温差电单体及其制备方法。

背景技术

N-PbTe温差电材料是一种中性能优异的N型中温温差电材料，主要用于制作温差电池(器件)的热-电换能单体。其能量转换原理为：由一个N型温差电元件和一个P型温差电元件组成的回路，当温差电偶对两接头有温差时，回路中就会产生电流。

根据上述工作原理，单体与导电电极之间存在集成界面。如不在温差电单体端面制作界面势垒层，集成过程中可能对单体产生污染，减低集成界面质量，进而影响电池性能和可靠性。

根据公开的技术文献资料报道，现今N-PbTe基材料用势垒层多为均质Ni材料。PbTe长期较高温度(500℃)工作，Ni极易氧化，进而影响集成质量，导致接触电阻增大，进而影响器件电性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种具有Ni-Mo合金势垒层的N-PbTe温差电单体及其制备方法，从N-PbTe材料的成分和自身特性出发，提出了一种全新的Ni-Mo合金势垒层。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种具有Ni-Mo合金势垒层的N-PbTe温差电单体，在N-PbTe温差电单体的两端复合有Ni-Mo合金势垒层，所述Ni-Mo合金势垒层厚度为3μm～7μm，合金中Mo质量含量为8％～12％。

所述N-PbTe温差电单体主成分为PbTe，并掺杂0.03％～0.05％质量的PbI₂、2％～5％质量的Mo。

上述具有Ni-Mo合金势垒层的N-PbTe温差电单体的制备方法，以N-PbTe温差电单体为基体材料，首先脉冲电镀，选择矩形波形，通断比为1：9，电流调节为0.005～0.015A，电镀时间为5～15min；再进行直流电镀，电流调节为0.1～0.2A，电镀时间为2～6min；最后再进行一次脉冲电镀，过程和条件与前次脉冲电镀相同。

镀液的配方为：100g～105g硫酸镍、140g～150g钼酸铵、12.5g～13g硫酸镁、7.0g～7.5g氯化钠、450mL～500mL水。

所述N-PbTe单体尺寸为Φ5.5mm×18mm。

本发明的有益效果是：势垒层中少量金属Mo的引入，可有效抑制界面势垒层高温氧化，同时对提升元件单体的抗高温蠕变性能做出贡献。

附图说明

图1本发明带有势垒层的N-PbTe温差电单体结构外形图。

具体实施方式

为能进一步公开本发明的发明内容、特点及功效，特例举以下实例并结合附图进行详细说明如下。

如图1所示，本发明的具有Ni-Mo合金势垒层的N-PbTe温差电单体，在N-PbTe温差电单体2的两端复合有Ni-Mo合金势垒层1，所述Ni-Mo合金势垒层厚度为3μm～7μm，合金中Mo质量含量为8％～12％。