【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能可穿戴器件和3d打印，尤其涉及一种热电材料墨水、热电发电器件，及两者的制备方法。
技术介绍
1、微小器件及智能可穿戴的技术快速发展，在实际应用的需求中，供能问题十分重要。为此配置一个小巧灵活且可靠的供电电源变得十分有必要。当前大多采用锂电池或者锂离子电池，难以满足长期续航要求，需要频繁充电或者更换。
2、热电发电器件基于自身结构及塞贝克效应，可以将温度差转换电势差，从而实现能量转化和供能。新陈代谢是人体生命活动的基本特征，会产生大量的热能。代谢中约50％以上的能量转化为热能这种低级能量形式，用于维持体温。人体作为稳定热源，利用穿戴式热电发电器件对人体维持体温所散失的热进行收集转换，并与微小器件相结合，可以实现系统的自供能。
3、热电发电器件可以直接将热能转化为电能，在绿色环保能源方面具有极大的前景。热电发电器件技术，目前发展还不完善。依据使用温度范围，体温发电所适用的材料为低温热电材料，碲化铋基合金是其中热电性能最好的材料之一。传统热电发电器件多是通过对块状固体进行切割，排列，焊接，包装等步骤制成，制备过程较为复杂，而且制得的器件为刚性平面器件，缺乏灵活性。若应用在服装服饰上，难以贴合人体等复杂的表面，导致热能收集效率低下不能很好地满足智能穿戴领域的实际需求。
4、在实现本专利技术的过程中，申请人发现传统技术制造热电发电器件的热电材料墨水在烧结之后，结构较为疏松，导致器件热电性能受到影响。
技术实现思路
1、(一)要解决的技术问
2、为了至少部分解决上述技术问题中的其中之一，本专利技术提供了一种热电材料墨水、热电发电器件，及两者的制备方法。
3、(二)技术方案
4、本专利技术第一个方面中，提供了一种热电材料墨水。该热电材料墨水包括：溶剂；无机分散剂；热电材料，其为n型热电材料或p型热电材料；其中，无机分散剂为碲化锑金属硫族络合物，其在热电材料墨水中的质量百分浓度介于5％～10％之间。
5、在本专利技术的一些实施例中，述溶剂为水。
6、在本专利技术的一些实施例中，热电材料在热电材料墨水中的质量百分浓度介于50％～70％之间。
7、在本专利技术的一些实施例中，还包括：甘油，其在热电材料墨水中的质量百分浓度介于20％～30％之间。
8、在本专利技术的一些实施例中，n型热电材料和p型热电材料中，热电材料为以下一种或多种：bi2te3；snte；gete；mnte；硒化物热电材料；硫化物热电材料；锑化物热电材料cosb3；哈斯勒合金热电材料；硅基化合物热电材料；氧化物热电材料。
9、在本专利技术的一些实施例中，n型热电材料和p型热电材料中，热电材料为bi2te3；n型热电材料为以下材料中的一种或多种：掺se的bi2te3材料；微重力环境中生长的bi2te0.79se0.21+0.08wt％tei4；引入al掺杂的zno纳米颗粒的bi2te2.7se0.3，bi2te2.7se0.3+16wt％te。
10、在本专利技术的一些实施例中，n型热电材料和p型热电材料中，热电材料为bi2te3；p型热电材料为以下材料中的一种或多种：掺sb的bi2te3材料；掺ag的bi0.5sb1.5te3；掺cu的bi0.3sb1.7te3；引入znte的bi0.46sb1.53te3；引入超顺磁fe3o4的bi0.5sb1.5te3。
11、在本专利技术的一些实施例中，n型热电材料为掺se的bi2te3材料，掺se的bi2te3材料为以下材料中的一种：bi2te2.85se0.15；bi2te2.73se0.3；bi2te2.5se0.5；bi2te2.2se0.8。
12、在本专利技术的一些实施例中，p型热电材料为掺sb的bi2te3材料，掺sb的bi2te3材料为以下材料中的一种：bi0.3sb1.7te3；bi0.4sb1.6te3；bi0.4sb1.6te3.2；bi0.52sb1.48te3。
13、本专利技术第二个方面中，提供了一种热电材料墨水的制备方法，包括：
14、步骤a，获得热电材料粉体：
15、步骤b，制备无机分散剂溶液：
16、子步骤b1，将sb2te3、第一份(nh4)2s溶液，第一份h2o混合，待合金粉末全部溶解，在惰性气体气氛下进行减压蒸馏，得到无机分散剂粉末；
17、子步骤b2，将无机分散剂粉末加入第二份(nh4)2s溶液，第二份h2o进行溶解，过滤，得到无机分散剂溶液；
18、步骤c，将热电材料粉体加入无机分散剂溶液中，得到热电材料墨水。
19、在本专利技术的一些实施例中，子步骤b1中，对于每份无机分散剂粉末，材料比例为：sb2te3，1～1.2mmol；第一份(nh4)2s溶液，10ml；第一份h2o，10ml。
20、在本专利技术的一些实施例中，子步骤b2中，将5份无机分散剂粉末加入第二(nh4)2s溶液，第二份h2o进行混合，其中，材料比例为：第二份(nh4)2s溶液，0.5～2ml；第二份h2o，3～5ml；
21、在本专利技术的一些实施例中，步骤c中，将热电材料粉体加入无机分散剂溶液中的步骤包括：将热电材料粉体、甘油加入无机分散剂溶液中，其中，材料比例为：热电材料粉体，2.5～5g；甘油，1ml；无机分散剂1ml。
22、在本专利技术的一些实施例中，第一份(nh4)2s溶液、第二(nh4)2s溶液两者的质量百分比浓度介于40～45％之间。
23、在本专利技术的一些实施例中，步骤a中，热电材料为n型bi2te2.73se0.3或p型bi0.5sb1.5te3。
24、在本专利技术的一些实施例中，步骤a包括：将热电材料粉碎；在球磨机中以惰性气体气氛，350～500r/min的转速，球磨5～8h；将球磨后的热电材料过筛，使粉体粒径小于40μm。
25、在本专利技术的一些实施例中，子步骤b1中，在惰性气体气氛下进行减压蒸馏的步骤之前还包括：将混合后的sb2te3、第一份(nh4)2s溶液，第一份h2o密封，进行磁力搅拌。
26、本专利技术第三个方面中，提供了一种热电发电器件，包括：
27、柔性基底；
28、n个首尾电性连接的热电臂对，n≥1，每一热电臂对包括：
29、n型热电臂，由权利要求1至4中任一项的热电材料墨水形成并烧结而成，热电材料墨水中的热电材料为n型热电材料；
30、p型热电臂，由权利要求1至4中任一项的热电材料墨水形成并烧结而成，热电材料墨水中的热电材料为p型热电材料。
31、在本专利技术的一些实施例中，柔性基底为玻璃纤维滤纸。
32、在本专利技术的一些实施例中，还包括：pdms薄膜，封装于n个首尾电性连接的热电臂的表面。
33、本专利技术第三个方面中，提供了一种热电发电器件，包括：
34、步骤d，在柔性基底上形成n个热电臂对，n≥1，每一热本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种热电材料墨水，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的热电材料墨水，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的热电材料墨水，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的热电材料墨水，其特征在于，
5.一种热电材料墨水的制备方法，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，
8.一种热电发电器件，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的热电发电器件，其特征在于，
10.一种热电发电器件的制备方法，其特征在于，包括：
【技术特征摘要】
1.一种热电材料墨水，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的热电材料墨水，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的热电材料墨水，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的热电材料墨水，其特征在于，
5.一种热电材料墨水的制备方法，其特征在于，包括：
【专利技术属性】
技术研发人员：张洪艳，彭媛，汪秋宁，郑佳辉，
申请(专利权)人：北京服装学院，
类型：发明
国别省市：
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