KR20220068079A - Off-stoichoimetric tetrahedrite-based thermoelectric materials and method for preparing the same - Google Patents

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Abstract

A thermoelectric material according to various embodiments of the present invention comprises a tetrahedrite-based compound represented by chemical formula 1. The chemical formula 1 is represented by: Cu_(12+m)Sb_(4+x)S_(13+y) where -1.0 <= m <= 1.0, -1.0 <= x <= 1.0, -1.0 <= y <= 1.0, and composition with m, x and y equal to zero all at once is excluded. A method for manufacturing the thermoelectric material according to various embodiments of the present invention comprises the steps of: weighing and preparing a raw material to fit to a composition formula being Cu_(12+m)Sb_(4+x)S_(13+y) where -1.0 <= m <= 1.0, -1.0 <= x <= 1.0, -1.0 <= y <= 1.0, and composition with m, x and y equal to zero all at once is excluded; synthesizing powder by alloying the prepared raw material mechanically; and performing the hot pressing (HP) of the powder. Therefore, provided are a thermoelectric material and a manufacturing method thereof, wherein thermoelectric performance is improved by maximizing an output factor.

Description

비화학양론 테트라헤드라이트계 열전재료 및 그의 제조방법{Off-stoichoimetric tetrahedrite-based thermoelectric materials and method for preparing the same}Non-stoichiometric tetrahedrite-based thermoelectric materials and method for preparing the same

본 발명은 테트라헤드라이트계 열전재료 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비화학양론 조성의 테트라헤드라이트계 열전재료 및 그의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tetrahedrite-based thermoelectric material and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a tetrahedrite-based thermoelectric material having a non-stoichiometric composition and a method for manufacturing the same.

열에너지와 전기에너지의 직접적인 변환이 가능한 열전변환기술이 유망한 친환경 에너지 시스템으로 부상하고 있다. 열전재료는 최대의 성능을 나타내는 온도 영역이 다르며, 상온 영역에서는 Bi-Te계, 중온 영역은 Pb-Te계, 스커트루다이트(skutterudite)계, 고온 영역에서는 Si-Ge계 재료가 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 대부분 독성의 중금속이나 매장량에 한계가 있는 희소원소로 이루어진 문제점이 있다. 이에 매장량이 풍부하고 값이 저렴하며, 상대적으로 가볍고 무독성인 Cu와 S로 이루어진 테트라헤드라이트(tetrahedrite) 화합물이 중온 영역의 유망한 p형 열전재료로 관심 받고 있다. 테트라헤드라이트가 주목 받는 주된 이유는 본래 낮은 열전도도를 나타내며, 대칭적 결정구조로 인한 높은 에너지 밴드 축퇴를 가져 출력인자 향상에 유용하기 때문이다.Thermoelectric conversion technology that can directly convert thermal energy and electric energy is emerging as a promising eco-friendly energy system. Thermoelectric materials have different temperature ranges that show maximum performance, and it is known that Bi-Te-based materials in the room temperature range, Pb-Te-based, skutterudite-based materials in the medium temperature range, and Si-Ge-based materials in the high temperature range are known to be excellent. . However, there is a problem that most of them consist of toxic heavy metals or rare elements with limited reserves. Accordingly, a tetrahedrite compound composed of Cu and S, which has abundant reserves, is inexpensive, and is relatively light and nontoxic, is attracting attention as a promising p-type thermoelectric material in the mesophilic region. The main reason why tetrahedrite is attracting attention is because it shows low thermal conductivity and has high energy band degeneracy due to its symmetrical crystal structure, so it is useful for improving the output factor.

열전성능지수 관계식, ZT = α2σκ-1T (α: 제벡계수, σ: 전기전도도, κ: 열전도도, T: 절대온도)에 따라 높은 ZT를 얻으려면 높은 제벡계수와 전기전도도 그리고 낮은 열전도도를 가져야 한다. 제벡계수와 전기전도도는 출력인자에 대해 trade-off 관계이기 때문에 일반적으로 도핑으로 캐리어농도를 최적화하여 출력인자를 향상시킨다. 테트라헤드라이트는 Cu 자리에 대한 다양한 전이 원소의 치환으로 캐리어(홀)농도를 조절하여 출력인자를 극대화하고 동시에 열전도도를 감소시키는 연구가 진행되고 있다.To obtain a high ZT according to the thermoelectric figure of merit relation, ZT = α 2 σκ -1 T (α: Seebeck coefficient, σ: electrical conductivity, κ: thermal conductivity, T: absolute temperature), high Seebeck coefficient, electrical conductivity, and low thermal conductivity should have the Since the Seebeck coefficient and electrical conductivity have a trade-off relationship with respect to the output factor, the output factor is generally improved by optimizing the carrier concentration through doping. Research on tetrahedrite to maximize output factor and reduce thermal conductivity by controlling carrier (hole) concentration by substituting various transition elements for Cu sites is in progress.

그러나, 테트라헤드라이트의 Cu 자리의 함량을 조작하는 비화학양론 조성에 관한 연구는 거의 없다However, there are few studies on the non-stoichiometric composition to manipulate the content of Cu sites in tetrahedrites.

본 발명은 Cu 함량을 조절한 비화학양론 조성의 테트라헤드라이트에 관한 것으로, 출력인자를 극대화하여 열전 성능이 향상된 열전재료 및 이의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention relates to a tetrahedrite having a non-stoichiometric composition with a controlled Cu content, and an object of the present invention is to provide a thermoelectric material with improved thermoelectric performance by maximizing an output factor, and a method for manufacturing the same.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 열전재료는 하기 화학식 1로 표시되는 테트라헤드라이트계 화합물을 포함한다.The thermoelectric material according to various embodiments of the present invention includes a tetrahedrite-based compound represented by Formula 1 below.

[화학식 1][Formula 1]

Cu12+mSb4+xS13+y Cu 12+m Sb 4+x S 13+y

여기서, -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0이고,where -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0,

m, x, 및 y 가 동시에 0인 조성은 제외한다.Compositions in which m, x, and y are simultaneously 0 are excluded.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 열전재료의 제조 방법은, 원료물질을 조성식 Cu12 + mSb4 + xS13 +y (여기서, -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0이고, m, x, 및 y 가 동시에 0인 조성은 제외한다.)에 맞게 칭량하여 준비하는 단계; 준비된 원료물질을 기계적 합금화하여 분말을 합성하는 단계; 및 상기 분말을 열간 압축 성형(Hot Pressing, HP)하는 단계를 포함할 수 있다.In the method of manufacturing a thermoelectric material according to various embodiments of the present invention, the raw material is prepared by the composition formula Cu 12 + m Sb 4 + x S 13 +y (here, -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0, and m, x, and y at the same time exclude compositions of 0) by weighing and preparing; synthesizing powder by mechanically alloying the prepared raw material; and hot pressing (HP) the powder.

본 발명의 다양한 실시예에서는 열전성능이 향상된 열전재료 및 그 제조방법을 제공할 수 있다. Various embodiments of the present invention may provide a thermoelectric material with improved thermoelectric performance and a method for manufacturing the same.

본 발명의 테트라헤드라이트계 열전재료는 출력인자를 극대화하여 열전성능지수를 향상시킬 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, Cu11 . 9Sb4S13 의 경우 723 K 에서 최대 ZT = 0.91을 얻었고, 이는 화학양론 테트라헤드라이트계인 Cu12Sb4S13의 ZT=0.86 보다 우수함을 나타내었다.The tetrahedrite-based thermoelectric material of the present invention can improve the thermoelectric figure of merit by maximizing the output factor. According to an embodiment of the present invention, Cu 11 . In the case of 9 Sb 4 S 13 , a maximum ZT = 0.91 was obtained at 723 K, which was superior to ZT = 0.86 of Cu 12 Sb 4 S 13 , a stoichiometric tetrahedrite.

본 발명의 제조 방법은 기계적 합금화와 열간 압축 성형을 이용함으로써 기존의 테트라헤드라이트계 화합물 제조를 위한 용해 공정에서 발생할 수 있는 원소 성분의 휘발과 도펀트의 편석을 방지할 수 있고 균질한 테트라헤드라이트 상을 합성할 수 있다. 또한, 높은 온도를 오랫동안 유지해야 하는 용해법에 비하여 제조단가를 낮추며, 공정 시간을 현저히 줄여 공정효율을 높임으로써 대량생산에 매우 적합하다. 또한, 상대적으로 빠른 시간 내에 고상합성으로 균질한 Cu12 + mSb4 + xS13 + y 를 제조할 수 있어 효과적인 공정이다.The manufacturing method of the present invention can prevent volatilization of elemental components and segregation of dopants that may occur in the dissolution process for the conventional tetrahedrite-based compound production by using mechanical alloying and hot compression molding, and a homogeneous tetrahedrite phase can be synthesized. In addition, it is very suitable for mass production by lowering the manufacturing cost and remarkably reducing the process time to increase the process efficiency compared to the dissolution method in which a high temperature must be maintained for a long time. In addition, it is an effective process because it can produce homogeneous Cu 12 + m Sb 4 + x S 13 + y through solid-state synthesis within a relatively short time.

도 1은 실시예 1의 X선 회절 패턴을 나타낸다.
도 2는 실시예 1의 격자상수를 나타낸다.
도 3은 실시예 1의 파단면을 관찰한 SEM 사진이다.
도 4는 실시예 1의 전기전도도 그래프이다.
도 5는 실시예 1의 제벡 계수 그래프이다.
도 6은 실시예 1의 출력인자(PF = α 2 σ)를 나타낸다.
도 7은 실시예 1의 열전도도를 나타낸다.
도 8은 실시예 1의 Lorenz number를 보여준다.
도 9는 실시예 1의 전자열전도도 및 격자열전도도를 분리한 그래프이다.
도 10은 실시예 1의 무차원 열전성능지수(ZT)를 나타낸다.
1 shows the X-ray diffraction pattern of Example 1.
2 shows the lattice constant of Example 1. FIG.
3 is an SEM photograph of the fracture surface of Example 1. FIG.
4 is a graph of electrical conductivity of Example 1.
5 is a graph of the Seebeck coefficient of Example 1.
6 shows an output factor (PF = α 2 σ ) of Example 1.
7 shows the thermal conductivity of Example 1.
8 shows the Lorenz number of Example 1.
9 is a graph in which electron thermal conductivity and lattice thermal conductivity of Example 1 are separated.
10 shows the dimensionless thermoelectric figure of merit ( ZT ) of Example 1.

이하, 본 문서의 다양한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 실시예 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, various embodiments of the present document will be described with reference to the accompanying drawings. The examples and terms used therein are not intended to limit the technology described in this document to a specific embodiment, but it should be understood to cover various modifications, equivalents, and/or substitutions of the embodiments.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 열전재료는 하기 화학식 1로 표시된다.The thermoelectric material according to various embodiments of the present invention is represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Cu12+mSb4+xS13+y Cu 12+m Sb 4+x S 13+y

여기서, -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0이고,where -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0,

m, x, 및 y 가 동시에 0인 조성은 제외한다.Compositions in which m, x, and y are simultaneously 0 are excluded.

보다 구체적으로, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 열전재료는 하기 화학식 1로 표시된다.More specifically, the thermoelectric material according to various embodiments of the present invention is represented by the following formula (1).

[화학식 1][Formula 1]

Cu12+mSb4S13 Cu 12+m Sb 4 S 13

여기서, -0.3 ≤ m < 0, 0 < m ≤ 0.3이다.Here, -0.3 ≤ m < 0, 0 < m ≤ 0.3.

바람직하게는, m은 -0.3, -0.2, -0.1, 0.1, 0.2 또는 0.3 일 수 있다.Preferably, m may be -0.3, -0.2, -0.1, 0.1, 0.2 or 0.3.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 열전재료는 비화학양론 조성의 테트라헤드라이트계 화합물로써, 열전도도를 감소시키고 출력인자를 최적화하여, 열전 성능이 향상된 열전재료를 제공할 수 있다.The thermoelectric material according to various embodiments of the present invention is a tetrahedrite-based compound having a non-stoichiometric composition, and may provide a thermoelectric material with improved thermoelectric performance by reducing thermal conductivity and optimizing an output factor.

본 발명의 다양한 실시예에 따른 열전재료의 제조 방법은, 원료물질을 준비하는 단계; 준비된 원료물질을 기계적 합금화하여 분말을 합성하는 단계; 및 상기 분말을 열간 압축 성형(Hot Pressing, HP)하는 단계를 포함할 수 있다.A method of manufacturing a thermoelectric material according to various embodiments of the present disclosure includes preparing a raw material; synthesizing powder by mechanically alloying the prepared raw material; and hot pressing (HP) the powder.

원료물질을 준비하는 단계에서, 원료물질을 조성식 Cu12 + mSb4 + xS13 +y (여기서, -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0이고, m, x, 및 y 가 동시에 0인 조성은 제외한다.)에 맞게 칭량하여 준비할 수 있다. 이때, Cu는 입도가 45 μm 미만인 원소분말을 준비하고, Sb는 150 μm 미만인 원소분말을 준비하고, S는 75 μm 미만인 원소분말을 준비할 수 있다. In the step of preparing the raw material, the raw material has a compositional formula Cu 12 + m Sb 4 + x S 13 +y (here, -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0, m , x, and y at the same time are excluded from the composition.) It can be prepared by weighing it accordingly. At this time, Cu may prepare an elemental powder having a particle size of less than 45 μm, Sb may prepare an elemental powder having a particle size of less than 150 μm, and S may prepare an elemental powder having a particle size of less than 75 μm.

다음으로, 분말을 합성하는 단계에서는 상기 준비된 원료물질을 기계적 합금화 (mechanical alloying, MA) 할 수 있다. 준비된 혼합 분말과 직경이 4 내지 6 mm인 steel 볼을 1 : 15 내지 1 : 20의 비율로 혼합하여 볼 밀링할 수 있다. 구체적으로, 200 rpm 내지 2000 rpm으로 1 시간 내지 100 시간 동안 볼 밀링할 수 있다. 볼 밀링 속도가 200 rpm보다 작을 경우 Cu12 + mSb4 + xS13 +y 상이 제대로 합성되지 않을 수 있고, 2000 rpm 보다 커질 경우 과잉의 에너지에 의해 상분해가 일어나거나 이차상이 형성될 수 있다. 한편, 볼 밀링 시간이 1시간 보다 짧을 경우 Cu12+mSb4+xS13+y 상이 제대로 합성되지 않을 수 있고, 100 시간 보다 길어질 경우 과잉의 에너지에 의해 상분해가 일어나거나 이차상이 형성될 수 있다. 바람직하게는, 350 rpm으로 22 시간 내지 26 시간 동안 볼 밀링할 수 있다.Next, in the step of synthesizing the powder, the prepared raw material may be mechanically alloyed (MA). The prepared mixed powder and a steel ball having a diameter of 4 to 6 mm can be mixed in a ratio of 1:15 to 1:20 for ball milling. Specifically, it may be ball milled at 200 rpm to 2000 rpm for 1 hour to 100 hours. If the ball milling speed is less than 200 rpm, the Cu 12 + m Sb 4 + x S 13 +y phase may not be properly synthesized, and if the ball milling speed is greater than 2000 rpm, phase decomposition or secondary phase may be formed due to excessive energy. . On the other hand, if the ball milling time is shorter than 1 hour, the Cu 12+m Sb 4+x S 13+y phase may not be properly synthesized, and if it is longer than 100 hours, phase decomposition or secondary phase may be formed due to excessive energy. can Preferably, it can be ball milled at 350 rpm for 22 hours to 26 hours.

다음으로, 열간 압축 성형하는 단계는 473 K 내지 873 K의 온도범위와 상압 내지 100 MPa의 압력범위에서 수행되는 것이 바람직하다. 이 범위보다 낮은 조건에서는 원하는 소결 결과를 얻을 수 없고, 범위보다 높은 조건에서는 제조비용이 높아질 수 있다. 한편, 바람직하게는, 열간 압축 성형(Hot Pressing, HP)으로 소결하는 경우, 523 K 내지 623 K의 온도범위에서 70 Mpa의 압력으로 소결할 수 있다. 더 바람직하게는 573 K 의 온도 및 70 Mpa의 압력으로 소결할 수 있다.Next, the hot compression molding is preferably performed in a temperature range of 473 K to 873 K and a pressure range of normal pressure to 100 MPa. At a condition lower than this range, a desired sintering result may not be obtained, and at a condition higher than this range, the manufacturing cost may increase. On the other hand, preferably, in the case of sintering by hot pressing (HP), it may be sintered at a pressure of 70 Mpa in a temperature range of 523 K to 623 K. More preferably, it may be sintered at a temperature of 573 K and a pressure of 70 Mpa.

본 발명의 제조 방법은 기계적 합금화와 열간 압축 성형을 이용함으로써 기존의 테트라헤드라이트계 화합물 제조를 위한 용해 공정에서 발생할 수 있는 원소 성분의 휘발과 도펀트의 편석을 방지할 수 있고 균질한 테트라헤드라이트 상을 합성할 수 있다. 또한, 높은 온도를 오랫동안 유지해야 하는 용해법에 비하여 제조단가를 낮추며, 공정 시간을 현저히 줄여 공정효율을 높임으로써 대량생산에 매우 적합하다. 또한, 상대적으로 빠른 시간 내에 고상합성으로 균질한 Cu12 + mSb4 + xS13 + y 를 제조할 수 있어 효과적인 공정이다.The manufacturing method of the present invention can prevent volatilization of elemental components and segregation of dopants that may occur in the dissolution process for the conventional tetrahedrite-based compound production by using mechanical alloying and hot compression molding, and a homogeneous tetrahedrite phase can be synthesized. In addition, it is very suitable for mass production by lowering the manufacturing cost and remarkably reducing the process time to increase the process efficiency compared to the dissolution method in which a high temperature must be maintained for a long time. In addition, it is an effective process because it can produce homogeneous Cu 12 + m Sb 4 + x S 13 + y through solid-state synthesis within a relatively short time.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

실시예 1: 비화학양론 조성의 테트라헤드라이트 CuExample 1: Tetrahedrite Cu of Non-Stoichiometric Composition 12+m12+m SbSb 44 SS 1313

화학양론 조성 및 Cu 의 함량을 조절하여 비화학양론 조성의 테트라헤드라이트 Cu12 + mSb4S13 (-0.3, -0.2, -0.1, 0, 0.1, 0.2, 및 0.3)를 기계적 합금화 (MA) 방법으로 합성하였다. Cu (purity 99.9%, < 45 ㎛, Kojundo), Sb (purity 99.999%, < 150 ㎛, Kojundo), S (purity 99.99%, < 75 ㎛, Kojundo) 파우더를 조성에 맞게 웨잉 후 분말과 steel 볼(직경 5mm)을 무게비율(BPR)을 20으로 하여 hardened steel jar 에 장입하였다. 기계적 합금화(MA)는 planetary mill (Fritsch Pulverisette5)로 350 rpm 의 회전속도로 24 시간 Ar 분위기에서 실시하였다. 소결은 합성된 테트라헤드라이트 분말을 내경 10 mm의 흑연 몰드에 장입하여 723 K 에서 2 시간 동안 70 MPa의 압력으로 진공 열간압축성형(HP)을 실시하였다. 소결체의 제벡계수 및 전기전도도 측정은 3 mm Х 3 mm Х 9 mm의 직육면체 형태로 절단하여 수행되었고, 열전도도 측정은 10 mm (직경) Х 1 mm (두께)의 디스크 형태로 절단하여 수행하였다. Mechanical alloying (MA) of tetrahedrite Cu 12 + m Sb 4 S 13 (-0.3, -0.2, -0.1, 0, 0.1, 0.2, and 0.3) of non-stoichiometric composition by controlling the stoichiometric composition and content of Cu ) method was synthesized. Weigh Cu (purity 99.9%, < 45 ㎛, Kojundo), Sb (purity 99.999%, < 150 ㎛, Kojundo), S (purity 99.99%, < 75 ㎛, Kojundo) powder according to the composition, 5mm in diameter) was charged into a hardened steel jar with a weight ratio (BPR) of 20. Mechanical alloying (MA) was performed in an Ar atmosphere for 24 hours at a rotation speed of 350 rpm with a planetary mill (Fritsch Pulverisette 5). For sintering, the synthesized tetrahedrite powder was charged into a graphite mold having an inner diameter of 10 mm, and vacuum hot compression molding (HP) was performed at 723 K for 2 hours at a pressure of 70 MPa. The Seebeck coefficient and electrical conductivity of the sintered body were measured by cutting 3 mm Х 3 mm Х 9 mm in the shape of a cuboid, and thermal conductivity measurements were performed by cutting in the shape of a disk of 10 mm (diameter) Х 1 mm (thickness).

[실험예][Experimental example]

실험방법Experimental method

HP 소결체의 상분석을 위해 X 선 회절 분석기 (XRD; Bruker D8-Advance)로 Cu Kα radiation (λ = 0.15405 nm)을 사용하였다. 회절 패턴은 0.02 °의 step size와 0.4 sec/step의 scan speed로 θ-2θ 모드 (2θ = 10-90°)에서 측정되었다. 소결체의 미세조직을 관찰하기 위해 HP 시편의 파단면을 Scanning electron microscope (SEM; FEI Quanta400)으로 관찰하였다. 323-723 K 의 온도범위에서 측정은 진행되었고, 제벡 계수와 전기전도도를 He 분위기로 각각 온도미분법과 DC 4단자법을 사용하여 측정하며 (Ulvac-Riko ZEM-3), 열전도도는 열확산도와 비열 그리고 밀도를 레이져 플레쉬법 (Ulvac-Riko TC-9000H)으로 측정하였다. 최종적으로 얻어진 값들을 이용해 출력인자와 무차원 성능지수를 평가하였다.For the phase analysis of the HP sintered body, Cu Kα radiation (λ = 0.15405 nm) was used as an X-ray diffraction analyzer (XRD; Bruker D8-Advance). The diffraction pattern was measured in θ-2θ mode (2θ = 10-90°) with a step size of 0.02° and a scan speed of 0.4 sec/step. In order to observe the microstructure of the sintered body, the fracture surface of the HP specimen was observed with a scanning electron microscope (SEM; FEI Quanta400). Measurements were carried out in the temperature range of 323-723 K, and Seebeck coefficient and electrical conductivity were measured using the temperature differential method and DC 4-terminal method in He atmosphere, respectively (Ulvac-Riko ZEM-3), and thermal conductivity was measured for thermal diffusivity and specific heat. And the density was measured by the laser flash method (Ulvac-Riko TC-9000H). The output factor and the dimensionless figure of merit were evaluated using the finally obtained values.

실험예 1: 실시예 1의 X선 회절 패턴 분석Experimental Example 1: X-ray diffraction pattern analysis of Example 1

도 1은 실시예 1의 소결 후 Cu12 + mSb4S13 (-0.3 ≤ m ≤ 0.3)의 XRD 패턴을 나타낸 것이다.1 shows the XRD pattern of Cu 12 + m Sb 4 S 13 (-0.3 ≤ m ≤ 0.3) after sintering in Example 1.

테트라헤드라이트의 ICDD 표준 회절자료 (PDF#024-1318, space group

Figure pat00001
)와 잘 일치하여 테트라헤드라이트 상이 성공적으로 합성되었음을 확인하였다. 또한 비화학양론에 의한 이차상은 발견되지 않았다. 그러나 Cu의 함량 변화(m)에 따라 회절피크의 각도가 변하여 격자의 수축 또는 팽창이 예측되었다. 도 2와 같이 Cu 함량이 결핍에서 과잉으로 갈수록 즉 m = -0.3 에서 m = 0.3 으로 증가할수록 격자상수가 1.0338 에서 1.0384 nm 로 증가하였다. 화학양론 시편 (m = 0)의 격자상수는 1.0350 nm 이었기 때문에, Cu-poor 시편은 격자가 수축되고, Cu-rich 시편은 격자가 팽창되었음을 의미한다. ICDD standard diffraction data of tetrahedrite (PDF#024-1318, space group)
Figure pat00001
), confirming that the tetrahedrite phase was successfully synthesized. In addition, non-stoichiometric secondary phases were not found. However, as the angle of the diffraction peak changed according to the change in the Cu content (m), the shrinkage or expansion of the grating was predicted. As shown in FIG. 2, the lattice constant increased from 1.0338 to 1.0384 nm as the Cu content increased from deficiency to excess, that is, from m = -0.3 to m = 0.3. Since the lattice constant of the stoichiometric specimen (m = 0) was 1.0350 nm, Cu-poor specimens contracted the lattice and Cu-rich specimens expanded the lattice.

실험예 2: 실시예 1의 형태 및 조성 분석Experimental Example 2: Analysis of the shape and composition of Example 1

도 3은 소결된 Cu12 + mSb4S13 시편의 파단면을 관찰한 SEM 사진이다. 테트라헤드라이트의 이론밀도는 4.99 gcm-3 로서, 열간압축으로 소결된 샘플은 99.0-100.0% 의 dense한 상대밀도를 얻었다. Cu 함량에 따른 미세조직의 특별한 변화는 발견되지 않았다. XRD 분석결과와 동일하게 반응하지 않은 잔류 원소나 상 분리로 인한 이차상이 관찰되지 않았다.3 is sintered Cu 12 + m Sb 4 S 13 psalm This is an SEM picture of the fracture surface. The theoretical density of tetrahedrite was 4.99 gcm -3 , and the sample sintered by hot pressing obtained a dense relative density of 99.0-100.0%. No specific change in microstructure according to Cu content was found. As with the XRD analysis results, no unreacted residual elements or secondary phases due to phase separation were observed.

실험예 3: 실시예 1의 제백 계수 분석Experimental Example 3: Seebeck coefficient analysis of Example 1

도 4는 Cu12 + mSb4S13 의 전기전도도의 온도의존성을 나타낸 그래프이다. 323-723 K 온도범위에서 Cu-rich 시편의 경우 온도가 증가하면 전기전도도가 증가하는 비축퇴 반도체 거동을 보였다. 그러나 Cu-poor 시편의 경우 온도 의존성이 크지 않았으며, 623 K 이상에서 축퇴 반도체 거동을 보였다. 화학양론 시편과 비교하여, 일정온도에서 Cu-rich 시편의 경우 전기전도도가 감소 하였지만, Cu-poor 시편의 경우 전기전도도가 증가하였다. 즉, m 이 감소할수록 전기전도도가 증가하였다. 그 결과, Cu11 . 7Sb4S13 이 623 K 온도에서 최고 전기전도도 4.5Х104 Sm-1 를 나타냈다. 테트라헤드라이트의 전기적 특성에 미치는 deficient Cu 함량의 영향에 대한 보고는 없지만, 퍼밍기어타이트 Cu3 - xSbSe4 (x = 0-0.075) 에 대해 Cu 의 함량이 결핍될수록 증가 된 캐리어(홀) 농도에 의해 전기비저항이 크게 감소한다는 연구 자료가 있다. 따라서 화학양론 Cu12Sb4S13 와 비교해볼 때 Cu 함량이 과잉되면 캐리어 농도를 낮추고, 반대로 Cu 함량이 결핍되면 캐리어 농도를 증가시키는데 기여하는 것으로 판단된다.4 is a graph showing the temperature dependence of the electrical conductivity of Cu 12 + m Sb 4 S 13 . In the case of Cu-rich specimens in the 323-723 K temperature range, the non-degenerate semiconductor behavior was increased as the temperature increased. However, in the case of the Cu-poor specimen, the temperature dependence was not large, and the degenerate semiconductor behavior was shown above 623 K. Compared with the stoichiometric specimen, the electrical conductivity of the Cu-rich specimen at a constant temperature decreased, but the electrical conductivity increased in the case of the Cu-poor specimen. That is, as m decreased, the electrical conductivity increased. As a result, Cu 11 . 7 Sb 4 S 13 showed the highest electrical conductivity of 4.5Х10 4 Sm -1 at a temperature of 623 K. Although there is no report on the effect of deficient Cu content on the electrical properties of tetrahedrite, for firming geartite Cu 3 - x SbSe 4 (x = 0-0.075), the carrier (hole) concentration increased as the content of Cu was deficient. There are research data showing that the electrical resistivity is greatly reduced by Therefore, when compared with the stoichiometric Cu 12 Sb 4 S 13 , when the Cu content is excessive, the carrier concentration is lowered, and conversely, when the Cu content is insufficient, it is judged to contribute to increasing the carrier concentration.

실험예 4: 실시예 1의 제백계수 분석Experimental Example 4: Seebeck coefficient analysis of Example 1

도 5는 Cu12 + mSb4S13 샘플의 제벡계수의 온도의존성을 나타낸 것이다. 모든 시편은 p-type 반도체에서 보여지는 양의 값을 보였다. P-type 반도체의 제벡계수는

Figure pat00002
(kB: Boltzmann constant, m*: effective carrier mass, e : electronic charge, h: Planck constant, and n: carrier concentration)로 표현된다. 온도가 증가하면 제벡 계수 값이 증가하다가 특정 온도 이상에서 진성천이에 의해 캐리어 농도가 급격히 증가하여 제벡계수가 감소한다. 본 실험예에서 모든 시편이 측정온도 범위에서 진성천이가 발생하지 않았다. 화학양론 조성에 도펀트 원소를 치환한 다른 연구들과 같이 캐리어 농도의 변화가 크지 않아 본 연구에서 723 K까지 진성천이가 발생하지 않았다. 때문에 Cu12 + mSb4S13 (-0.3 ≤ m ≤ 0.3) 의 진성천이 온도가 723 K 이상일 것으로 예상된다. 그러나, m이 증가할수록 고온에서의 온도 의존성이 둔화된 것으로 보아, Cu 함량의 과잉은 진성천이 온도를 낮추는데 기여한다고 판단된다. 반대로 Cu 함량의 결핍은 캐리어 농도를 증가시켜 제벡계수는 감소시키지만, 진성천이 온도는 상향시키는데 기여할 수 있다. 일정온도에서 Cu 함량이 증가할수록 제벡계수가 증가하여, Cu12 . 3Sb4S13 가 723 K 에서 208 μVK- 1 의 최대 제벡계수를 나타내었다. 이것은 Cu12Sb4S13의 723 K 에서 최대 제벡계수 183 μVK-1 보다 큰 값이다. 5 shows the temperature dependence of the Seebeck coefficient of the Cu 12 + m Sb 4 S 13 sample. All specimens showed positive values as seen in p-type semiconductors. The Seebeck coefficient of the P-type semiconductor is
Figure pat00002
(k B : Boltzmann constant, m * : effective carrier mass, e: electronic charge, h: Planck constant, and n: carrier concentration). As the temperature increases, the Seebeck coefficient value increases, but above a certain temperature, the carrier concentration rapidly increases due to intrinsic transition, and the Seebeck coefficient decreases. In this experimental example, no intrinsic transition occurred in any of the specimens in the measurement temperature range. As in other studies in which the dopant element was substituted for the stoichiometric composition, the change in carrier concentration was not large, so intrinsic transition did not occur up to 723 K in this study. Therefore, the intrinsic transition temperature of Cu 12 + m Sb 4 S 13 (-0.3 ≤ m ≤ 0.3) is expected to be 723 K or higher. However, as m increases, the temperature dependence at high temperature appears to be weakened, and it is judged that an excess of Cu content contributes to lowering the intrinsic transition temperature. Conversely, a lack of Cu content increases the carrier concentration and decreases the Seebeck coefficient, but may contribute to raising the intrinsic transition temperature. As the Cu content increases at a constant temperature, the Seebeck coefficient increases, Cu 12 . 3 Sb 4 S 13 exhibited a maximum Seebeck coefficient of 208 μVK - 1 at 723 K. This is larger than the maximum Seebeck coefficient of 183 μVK -1 at 723 K of Cu 12 Sb 4 S 13 .

실험예 5: 실시예 1의 출력인자 분석Experimental Example 5: Analysis of the output factor of Example 1

도 6은 Cu12 + mSb4S13 의 출력인자를 나타낸 그래프이다. 온도가 증가함에 따라 출력인자가 증가하였다. 출력인자는 제벡 계수와 전기전도도에 비례하여 증가한다. (PF =

Figure pat00003
) 제벡계수는 캐리어 농도에 반비례하고, 전기전도도는 캐리어 농도에 비례하기 때문에 출력인자는 두 인자와 trade-off 관계에 있다. Cu-poor 샘플이 Cu-rich 보다 높은 출력인자를 나타낸 것을 보아 테트라헤드라이트의 출력인자는 제벡계수의 증가보다 전기전도도의 감소의 영향이 크다. Cu12Sb4S13 시편이 723 K 에서 최대 PF = 0.95 mWm-1K- 2 이며, 비화학양론 시편의 경우, 723 K 에서 Cu11 . 7Sb4S13 과 Cu11.9Sb4S13이 최대 1.08 mWm-1K- 2 를, Cu12 . 3Sb4S13 이 최소 0.66 mWm-1K- 2 를 나타내었다. 따라서 테트라헤드라이트의 Cu 의 결핍이 캐리어농도를 증가시켜 화학양론 Cu12Sb4S13 보다 높은 출력인자를 얻을 수 있다. 6 is a graph showing an output factor of Cu 12 + m Sb 4 S 13 . As the temperature increased, the output factor increased. The output factor increases in proportion to the Seebeck coefficient and electrical conductivity. (PF =
Figure pat00003
) Since the Seebeck coefficient is inversely proportional to the carrier concentration and the electrical conductivity is proportional to the carrier concentration, the output factor has a trade-off relationship with the two factors. As the Cu-poor sample showed a higher output factor than that of Cu-rich, the output factor of tetrahedrite had a greater effect on the decrease in electrical conductivity than the increase in the Seebeck coefficient. The Cu 12 Sb 4 S 13 specimen had a maximum PF = 0.95 mWm -1 K -2 at 723 K, and for the non - stoichiometric specimen, Cu 11 at 723 K. 7 Sb 4 S 13 and Cu 11.9 Sb 4 S 13 up to 1.08 mWm -1 K - 2 , Cu 12 . 3 Sb 4 S 13 showed a minimum of 0.66 mWm -1 K -2 . Therefore, the lack of Cu in tetrahedrite increases the carrier concentration, so that an output factor higher than the stoichiometric Cu 12 Sb 4 S 13 can be obtained.

실험예 6: 실시예 1의 열전도도 분석Experimental Example 6: Thermal conductivity analysis of Example 1

도 7 은 Cu12 + mSb4S13 의 열전도도를 나타낸 그래프이다. 모든 시편의 열전도도에 대한 온도 의존성은 거의 없었다. Cu 함량이 증가하면 323 K 에서 0.98 에서 0.57 Wm-1K- 1 로, 723 K 에서 0.97 에서 0.66 Wm-1K- 1 로 열전도도가 감소하였다. 따라서 화학양론 Cu12Sb4S13 기준 (0.72-0.77 Wm-1K-1 at 323-723 K)으로 Cu-rich 테트라헤드라이트가 매우 낮은 열전도도를 나타낸다. 7 is a graph showing the thermal conductivity of Cu 12 + m Sb 4 S 13 . There was almost no temperature dependence on the thermal conductivity of all specimens. As the Cu content increased, the thermal conductivity decreased from 0.98 to 0.57 Wm -1 K -1 at 323 K and from 0.97 to 0.66 Wm -1 K -1 at 723 K. Therefore, Cu-rich tetrahedrite exhibits very low thermal conductivity based on the stoichiometric Cu 12 Sb 4 S 13 (0.72-0.77 Wm -1 K -1 at 323-723 K).

열전도도는 전자열전도도(κE)와 격자 열전도도 (κL)의 합이며, 전자 열전도도는 Wiedemann-Franz 법칙 (κE = LσT, L: Lorenz number) 에 의해 계산하였다. 본 실험예에서 Lorenz number 는

Figure pat00004
식을 사용하여 구하여 도 8에 나타내었다. Lorenz number는 이론적으로 (1.45-2.44)×10-8 V2K-2 의 범위를 가지며, 값이 작을수록 비축퇴 반도체(값이 클수록 축퇴반도체 또는 금속성) 거동을 의미한다. Cu 함량이 감소할수록 캐리어 농도 증가(제벡계수의 감소)로 Lorenz number 가 323 K 의 1.70×10-8 에서 1.89×10-8 V2K- 2으로 723 K 의 1.65×10-8 에서 1.76×10-8 V2K- 2 로 증가하였다. 따라서 도 4의 전기전도도 온도의존성과 같이, Cu 함량이 감소할수록 비축퇴 반도체에서 축퇴 반도체로 전이될 가능성이 크다.Thermal conductivity is the sum of electronic thermal conductivity (κ E ) and lattice thermal conductivity (κ L ), and electronic thermal conductivity was calculated according to the Wiedemann-Franz law (κ E = LσT, L: Lorenz number). In this experimental example, the Lorenz number is
Figure pat00004
It was obtained using the formula and is shown in FIG. 8 . Lorenz number theoretically has a range of (1.45-2.44)×10 -8 V 2 K -2 , and the smaller the value, the more the behavior of the non-degenerate semiconductor (the larger the value, the more degenerate semiconductor or metallic). As the Cu content decreases, the carrier concentration increases (reduction of the Seebeck coefficient) and the Lorenz number changes from 1.70×10 -8 to 1.89×10 -8 V 2 K - 2 at 323 K, and 1.65×10 -8 to 1.76×10 at 723 K -8 V 2 K - 2 increased. Therefore, as with the temperature dependence of electrical conductivity of FIG. 4 , as the Cu content decreases, the possibility of transition from the non-degenerate semiconductor to the degenerate semiconductor is high.

도 9는 열전도도에 미치는 전자열전도도와 격자열전도도를 분리한 것이다. 도 9(a)와 같이 온도가 증가할수록 전자열전도도가 증가하였으며, 이는 캐리어 농도 증가에 의한 캐리어 열 전달이 증가하였기 때문이다. 일정온도에서 Cu 함량이 증가함에 따라 전기전도도 감소(캐리어 농도가 감소)하여 Cu-poor 보다 Cu-rich 샘플이 낮은 전자열전도도를 나타냈다. Cu12 . 3Sb4S13 샘플이 323-723 K 온도범위에서 0.04-0.17 Wm-1K- 1 의 가장 낮은 전자열전도도를 나타냈다. 도 9(b)와 같이 Cu-poor 시편의 경우 온도가 증가할수록 격자열전도도가 감소하였고 (723 K 에서 최소 0.40 Wm-1K-1), 이것은 포논 산란에 의해 열 전달이 감소한 결과이다. 그러나 Cu-rich 샘플은 323-723 K 온도범위에서 0.45-0.52 Wm-1K- 1 로 온도의존성이 거의 없었다. 도 7의 열전도도와 비교하면, 저온에서는 포논에 의한 열 전달이 우세하고, 고온에서는 캐리어에 의한 열 전달의 기여가 증가함을 알 수 있다. 테트라헤드라이트는 본질적으로 낮은 열전도도를 유발하며, excess Cu 원자가 포논 산란을 통해 격자 열전도도를 더 낮추어 격자 열전도도를 이론적 최소값에 가깝게 한다.9 shows the separation of electronic thermal conductivity and lattice thermal conductivity on thermal conductivity. As shown in Fig. 9(a), as the temperature increased, the electronic thermal conductivity increased, which is because carrier heat transfer increased due to an increase in carrier concentration. As the Cu content increased at a constant temperature, the electrical conductivity decreased (carrier concentration decreased), so that the Cu-rich sample showed lower electronic thermal conductivity than that of the Cu-poor. Cu 12 . The 3 Sb 4 S 13 sample showed the lowest electronic thermal conductivity of 0.04-0.17 Wm -1 K -1 in the temperature range of 323-723 K. As shown in Fig. 9(b), in the case of the Cu-poor specimen, the lattice thermal conductivity decreased as the temperature increased (at least 0.40 Wm -1 K -1 at 723 K), which is a result of reduced heat transfer due to phonon scattering. However, the Cu - rich sample showed little temperature dependence with 0.45-0.52 Wm -1 K -1 in the temperature range of 323-723 K. Compared with the thermal conductivity of FIG. 7 , it can be seen that heat transfer by phonons is dominant at low temperatures, and the contribution of heat transfer by carriers increases at high temperatures. Tetrahedrites inherently lead to low thermal conductivity, and excess Cu atoms further lower the lattice thermal conductivity through phonon scattering, bringing the lattice thermal conductivity closer to the theoretical minimum.

실험예 7: 실시예 1의 열전성능지수(ZT) 분석Experimental Example 7: Thermoelectric figure of merit (ZT) analysis of Example 1

도 10은 Cu12 + mSb4S13 의 무차원 열전 성능지수(ZT)를 나타내었다. 온도가 증가할수록 ZT가 증가하였다. 이것은 진성 천이온도 전까지 출력인자가 증가하고 열전도도는 낮게 유지하였기 때문이다. 323 K 에서 0.13-0.20 과 723 K 에서 0.71-0.91 의 ZT 범위를 보였다. Cu 함량이 결핍된 Cu11 . 9Sb4S13 이 측정 온도 전 범위에서 높은 ZT 를 보였고, 723 K 에서 0.91의 가장 높은 성능지수를 얻었다. 이것은 화학양론 Cu12Sb4S13 의 723 K 에서 ZT = 0.86 보다 높은 값이다. 따라서 테트라헤드라이트의 Cu 함량을 결핍시키는 것이 캐리어농도를 최적화하여 출력인자의 극대화를 통한 열전성능의 향상에 도움이 됨을 알 수 있다. 결과적으로 본 실시예에서 MA-HP 공정으로 비화학양론 테트라헤드라이트 단일상을 고상 합성할 수 있었고, 비화학량론 조성으로 Cu 과잉보다 Cu 함량을 결핍시켰을 때 우수한 열전성능을 나타냄을 확인하였다. 10 shows the dimensionless thermoelectric figure of merit (ZT) of Cu 12 + m Sb 4 S 13 . As the temperature increased, the ZT increased. This is because the output factor increased and the thermal conductivity was kept low until the intrinsic transition temperature. The ZT range was 0.13-0.20 at 323 K and 0.71-0.91 at 723 K. Cu 11 deficient in Cu content . 9 Sb 4 S 13 showed high ZT over the entire temperature range, and the highest figure of merit of 0.91 was obtained at 723 K. This is higher than ZT = 0.86 at 723 K of the stoichiometric Cu 12 Sb 4 S 13 . Therefore, it can be seen that deficient Cu content of tetrahedrite is helpful in improving the thermoelectric performance by optimizing the carrier concentration and maximizing the output factor. As a result, in this example, it was confirmed that a non-stoichiometric tetrahedrite single phase could be synthesized in a solid phase by the MA-HP process, and excellent thermoelectric performance was exhibited when the Cu content was deficient rather than the excess Cu in the non-stoichiometric composition.

상술한 실시예에 설명된 특징, 구조, 효과 등은 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 포함되며, 반드시 하나의 실시예에만 한정되는 것은 아니다. 나아가, 각 실시예에서 예시된 특징, 구조, 효과 등은 실시예들이 속하는 분야의 통상의 지식을 가지는 자에 의하여 다른 실시예들에 대해서도 조합 또는 변형되어 실시 가능하다. 따라서 이러한 조합과 변형에 관계된 내용들은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. Features, structures, effects, etc. described in the above-described embodiments are included in at least one embodiment of the present invention, and are not necessarily limited to one embodiment. Furthermore, the features, structures, effects, etc. illustrated in each embodiment can be combined or modified for other embodiments by those of ordinary skill in the art to which the embodiments belong. Accordingly, the contents related to such combinations and modifications should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

또한, 이상에서 실시예들을 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 실시예들에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부한 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. In addition, although the embodiments have been described above, these are merely examples and do not limit the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains are exemplified above in a range that does not depart from the essential characteristics of the present embodiment. It can be seen that various modifications and applications that have not been made are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments may be implemented by modification. And differences related to these modifications and applications should be construed as being included in the scope of the present invention defined in the appended claims.

Claims (7)

하기 화학식 1로 표시되는 테트라헤드라이트계 화합물을 포함하는 열전재료.
[화학식 1]
Cu12+mSb4+xS13+y
여기서, -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0이고,
m, x, 및 y 가 동시에 0인 조성은 제외한다.
A thermoelectric material comprising a tetrahedrite-based compound represented by the following formula (1).
[Formula 1]
Cu 12+m Sb 4+x S 13+y
where -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0,
Compositions in which m, x, and y are simultaneously 0 are excluded.
제1항에 있어서,
상기 화학식 1은,
Cu12+mSb4S13 이고
여기서, -0.3 ≤ m < 0, 0 < m ≤ 0.3이다.
The method of claim 1,
Formula 1 is,
Cu 12+m Sb 4 S 13 and
Here, -0.3 ≤ m < 0, 0 < m ≤ 0.3.
원료물질을 조성식 Cu12 + mSb4 + xS13 +y (여기서, -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0이고, m, x, 및 y 가 동시에 0인 조성은 제외한다.)에 맞게 칭량하여 준비하는 단계;
준비된 원료물질을 기계적 합금화하여 분말을 합성하는 단계; 및
상기 분말을 열간 압축 성형(Hot Pressing, HP)하는 단계를 포함하는 열전재료의 제조방법.
The raw material has the composition formula Cu 12 + m Sb 4 + x S 13 +y (where -1.0 ≤ m ≤1.0, -1.0 ≤ x ≤1.0, -1.0 ≤ y ≤ 1.0, and m, x, and y are 0 at the same time Phosphorus composition is excluded) and preparing by weighing;
synthesizing powder by mechanically alloying the prepared raw material; and
A method of manufacturing a thermoelectric material comprising the step of hot pressing the powder (Hot Pressing, HP).
제3항에 있어서,
상기 분말을 합성하는 단계에서는 상기 준비된 원료물질을 200 rpm 내지 2000 rpm의 조건에서 수행되는 것을 특징으로 하는 열전재료의 제조 방법.
4. The method of claim 3,
In the step of synthesizing the powder, the method for producing a thermoelectric material, characterized in that the prepared raw material is performed under the conditions of 200 rpm to 2000 rpm.
제3항에 있어서,
상기 분말을 합성하는 단계에서는 상기 준비된 원료물질을 1 시간 내지 100 시간 동안 볼 밀링하는 것을 특징으로 하는 열전재료의 제조 방법.
4. The method of claim 3,
In the step of synthesizing the powder, the method for producing a thermoelectric material, characterized in that ball milling the prepared raw material for 1 hour to 100 hours.
제3항에 있어서,
상기 열간 압축 성형하는 단계는 473 K 내지 873 K의 온도범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 열전재료의 제조방법.
4. The method of claim 3,
The step of hot compression molding is a method of manufacturing a thermoelectric material, characterized in that it is performed in a temperature range of 473 K to 873 K.
제3항에 있어서,
상기 열간 압축 성형하는 단계는 상압 내지 100 MPa 의 압력범위에서 수행되는 것을 특징으로 하는 열전재료의 제조방법.
4. The method of claim 3,
The method of manufacturing a thermoelectric material, characterized in that the hot compression molding is performed in a pressure range of normal pressure to 100 MPa.
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