学式Cikci75Se表示并且在预定温度下同时具有多个不同晶体结构，其中Cu原子和Se原子布置在该晶体中。此外，图5和图6是作为本公开的另一实施例的如下热电材料的不同部分的SEM图像:该热电材料由化学式Ci^1Se表示并且在预定温度下同时具有多个不同晶体结构，其中Cu原子和Se原子布置在该晶体中。此外，图7是不出图4的部分Cl的EDS分析结果的图，并且图8是示出图4的部分C2的EDS分析结果的图。
[0090]首先，参照图4至图6的图像，可以看出，存在多个尺寸为约几微米至数十微米的晶粒和多个具有比上述晶粒小的纳米尺寸的纳米点。在这种情况下，可以看出，如图所示的纳米点可以沿着包括多个晶粒的基质中的晶界形成，并且纳米点的至少一些可以以如由C2表示的相互聚集的方式存在。特别地，参照图5和图6的SEM图像，明显可以看出，所述纳米点大量沿着Cu-Se基质中的晶界分布。
[0091]接着，参照示出图4的未观察到纳米点的部分Cl的分析结果的图7，S卩，晶粒的内部分析，可以看出，主要出现了 Cu峰和Se峰。由此，可以发现在图4的部分Cl中Cu与Se形成基质。即，图4示出的晶粒可以为具有Cu和Se作为主要组分的Cu-Se晶粒。此外，通过定量分析，该Cu-Se基质可以以CuxSe形式存在，其中x为2或接近2的值。
[0092]相比之下，参照示出图4的观察到纳米点的聚集的部分C2的分析结果的图8，可以看出形成了最高的Cu峰。可以发现纳米点以铜的形式存在而不是以Cu-Se的形式存在。观察到少许Se峰的原因是:由于分析设备的分辨能力的局限或分析方法的局限，而测量到在位于纳米点周围或下方的Cu-Se基质中存在的Se。
[0093]因此，根据这些结果，可以发现集中在图4的部分C2上的颗粒为含Cu纳米点。因此，根据本公开的一个方面的热电材料可以为包括Cu颗粒(特别是含Cu的INDOT)以及包含Cu和Se的Cu-Se基质的热电材料。特别地，含Cu的INDOT的至少一部分可以以在热电材料中相互聚集的方式存在。在此，含Cu的INDOT可以单独地包含Cu，但如示出观察到少许O峰的图8所示，含Cu的INDOT可以以具有与O键合的键的Cu氧化物(例如，Cu2O)的形式存在。
[0094]如前所述，根据本公开的一个方面的热电材料可以包含:含Cu纳米点，特别是INDOT ;和Cu-Se基质。在此，Cu-Se基质可以由化学式CuxSe表示，其中x为正有理数。特别地，X可以为接近2的值，例如1.8至2.2。此外，X可以为小于或等于2的值，例如1.8至2.0o例如，根据本公开的热电材料可以包含Cu2Se基质和含Cu纳米点。
[0095]在此，如先前所述含Cu纳米点可以存在于Cu-Se基质中的晶界处。例如，根据本公开的热电材料可以包含Cu2Se基质和在Cu2Se基质中的晶界处的单一组成的铜颗粒。显然含Cu纳米点的一些可以存在于Cu-Se基质中的晶粒内。
[0096]同时，根据本公开的一个方面的热电材料与包含Cu和Se的Cu-Se基热电材料对应，并且具有与常规Cu-Se基热电材料相比较低的热导率和较高的ZT值。
[0097]特别地，根据本公开的热电材料可以包含Cu和Se，并且在预定温度下同时具有多个不同晶体结构，其中Cu原子和Se原子布置在该晶体中。
[0098]根据本公开的热电材料在100°C至600°C的温度范围中具有小于或等于0.5mm2/s的热扩散率。
[0099]此外，根据本公开的热电材料在100°C至600°C的整个温度范围内具有高于或等于0.3的ZT值。
[0100]特别地，根据本公开的热电材料可以在100°C的温度条件下具有高于或等于0.3的ZT值。优选地，根据本公开的热电材料可以在100°c的温度条件下具有高于或等于0.4的ZT值。
[0101]此外，根据本公开的热电材料可以在200°C的温度条件下具有高于或等于0.4的ZT值。优选地，根据本公开的热电材料可以在200°C的温度条件下具有高于或等于0.5的ZT值。更优选地，根据本公开的热电材料可以在200°C的温度条件下具有高于0.6的ZT值。
[0102]此外，根据本公开的热电材料可以在300°C的温度条件下具有高于或等于0.6的ZT值。优选地，根据本公开的热电材料可以在300°C的温度条件下具有高于或等于0.75的ZT值。更优选地，根据本公开的热电材料可以在300°C的温度条件下具有高于0.8的ZT值。更优选地，根据本公开的热电材料可以在300°C的温度条件下具有高于0.9的ZT值。
[0103]此外，根据本公开的热电材料可以在400°C的温度条件下具有高于或等于0.7的ZT值。优选地，根据本公开的热电材料可以在400°C的温度条件下具有高于或等于0.8的ZT值。更优选地，根据本公开的热电材料可以在400°C的温度条件下具有高于或等于1.0的ZT值。
[0104]此外，根据本公开的热电材料可以在500°C的温度条件下具有高于或等于0.6的ZT值。优选地，根据本公开的热电材料可以在500°C的温度条件下具有高于或等于0.7的ZT值。更优选地，根据本公开的热电材料可以在500°C的温度条件下具有高于或等于1.1的ZT值。更优选地，根据本公开的热电材料可以在500°C的温度条件下具有高于或等于1.3的ZT值。
[0105]此外，根据本公开的热电材料可以在600°C的温度条件下具有高于或等于0.6的ZT值。优选地，根据本公开的热电材料可以在600°C的温度条件下具有高于或等于0.8的ZT值。更优选地，根据本公开的热电材料可以在600°C的温度条件下具有高于或等于1.4的ZT值。更优选地，根据本公开的热电材料可以在600°C的温度条件下具有高于或等于1.8的ZT值。
[0106]根据本公开的热电材料可以通过如下制造热电材料的方法制造。
[0107]图9是示意性地示出制造根据本公开的示例性实施方案的热电材料的方法的流程图。
[0108]如图9所示，制造根据本公开的热电材料的方法包括混合物形成步骤(SllO)和化合物形成步骤(S120):该热电材料包含Cu和Se并且在预定温度下同时具有多个不同晶体结构，其中Cu原子和Se原子布置在该晶体中。
[0109]混合物形成步骤SllO是将作为原材料的Cu与Se混合以形成混合物的步骤。特别地，在SllO中，该混合物可以通过根据上述化学式I (即，CuxSeOc为正有理数))的化学式重量称取Cu和Se并将Cu与Se混合而形成。
[0110]特别地，在SllO中，可以将Cu和Se以上述化学式I的2 < x彡2.6的范围进行混合。
[0111]优选地，在SllO中，可以将粉末形式的Cu和Se进行混合。在这种情况下，可以较好地混合Cu与Se，使得CuxSe更有利地合成。
[0112]在这种情况下，在混合物形成步骤SllO中Cu与Se的混合可以通过利用研钵手动研磨、球磨和行星式球磨机(planetary ball mill)等进行，但本公开不限于这些具体混合方法。
[0113]化合物形成步骤S120是对在SllO中形成的混合物进行热处理以形成CuxSe化合物(X为正有理数，特别地，2 < X彡2.6)的步骤。例如，在S120中，CuxSe化合物可以通过将Cu与Se的混合物置于炉中并在预定温度下加热预定时间而形成。
[0114]优选地，S120可以通过固态反应(SSR)方法进行。当通过固态反应方法进行该合成时，合成中使用的原材料(即所述混合物)可以在合成期间在不变成液态的情况下以固态引起反应。
[0115]例如，S120可以在200°C至650°C的温度范围中进行I小时至24小时。因为该温度在低于Cu的熔点的温度范围中，所以当在该温度范围中进行加热时，CuxSe化合物可以在Cu未熔融的情况下形成。特别地，S120可以在500°C的温度条件下进行15小时。
[0116]根据该实施方案，能够更顺利地制造根据本公开的在预定温度(例如100°C至3000C )下同时具有多个不同晶体结构的热电材料。
[0117]在S120中，为了形成CuxSe化合物，可以将Cu与Se的混合物置于硬模中并形成颗粒，并且可以将呈颗粒形式的混合物置于熔凝石英管(fused silica tube)中并真空密封。此外，可以将真空密封的第一混合物置于炉中并进行热处理。
[0118]优选地，制造根据本公开的热电材料的方法还可以包括在化合物形成步骤S120之后在压力下对该化合物进行烧结(SI30)。
[0119]在此，S130优选地通过热压(HP)或放电等离子体烧结(SPS)技术进行。根据本公开的热电材料在通过加压烧结技术进行烧结的情况下能够易于获得高烧结密度和热电性能改进效果。
[0120]例如，加压烧结步骤可以在30MPa至200MPa的压力条件下进行。此外，加压烧结步骤可以在300°C至800°C的温度条件下进行。此外，加压烧结步骤可以在所述压力和所述温度条件下进行I分钟至12小时