열전재료, 이를 포함하는 열전소자 및 열전장치, 및 이의 제조방법
Thermoelectric material, thermoelectric device and apparatus comprising same, and preparation method thereof
특허 요약
코어/쉘 구조를 가지는 2차원 나노구조체를 포함하는 열전재료, 이를 포함하는 열전소자 및 열전장치, 및 열전재료의 제조방법이 제공된다.
청구항
번호청구항
12

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체가 칼코게나이드 화합물을 포함하는 열전재료.

7

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체에서 코어의 직경과 쉘의 직경의 비가 1:1.1 내지 1:3인 열전재료.

8

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체에서 코어의 두께와 쉘의 두께의 비가 1:1.1 내지 1:3인 열전재료.

9

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체의 코어와 쉘이 서로 동일한 형태이거나 서로 다른 형태를 가지는 열전재료.

10

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체에서 코어와 쉘이 에피택시얼 접합(epitaxial junction)을 형성하는 열전소재.

11

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체가 원소주기율표 그룹 III 내지 그룹 VI에 속하는 원소를 함유하는 반도체를 포함하며, 선택적으로 도핑되는 열전재료.

1

판상(faceted)의 코어/쉘 구조를 가지는 2차원 나노구조체를 포함하는 열전재료.

2

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체가 나노플레이트인 열전재료.

3

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체가 원형, 타원형, 삼각형, 사각형, 오각형, 또는 육각형의 형태를 가지는 열전재료.

4

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체의 직경이 10nm 내지 1000nm인 열전재료.

5

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체의 두께가 1nm 내지 50nm인 열전재료.

6

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체의 두께와 직경의 비가 1:10 이상인 열전재료.

13

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체의 코어 및 쉘이 서로 독립적으로 하기 화학식 1 내지 3으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 화합물을 포함하는 열전재료.003c#화학식 1003e#Bi2-xTe3-y (0≤x003c#2, 0≤y003c#3)003c#화학식 2003e#Bi2-xSe3-y (0≤x003c#2, 0≤y003c#3)003c#화학식 3003e#Bi2-xSe3-yTe3-z (0≤x003c#2, 0≤y003c#3, 0≤z≤3)

14

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체에서 코어와 쉘 사이에 이종상(heterophase)를 추가적으로 포함하는 열전소재.

15

제 14 항에 있어서, 상기 이종상이 하기 화학식 3으로 이루어진 화합물을 포함하는 열전재료.003c#화학식 3003e#Bi2-xSe3-yTe3-z (0≤x003c#2, 0≤y003c#3, 0≤z≤3)

16

제 1 항에 있어서, 상기 2차원 나노구조체를 함유하는 나노벌크상(nanobulk)을 포함하는 열전재료.

17

제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 열전재료를 포함하는 열전소자.

18

제 1 전극;제 2 전극; 및상기 제 1 전극 및 제 2 전극 사이에 개재되며, 상기 제 17 항에 따른 열전소자를 포함하는 열전모듈.

19

제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 따른 열전재료의 제조방법으로서,2차원 나노구조체의 코어 전구체를 포함하는 제 1 용액을 100℃ 이상의 고온에서 교반하여 코어 시드를 형성시키는 단계;상기 코어 시드를 환원시켜 코어를 형성시키는 단계;상기 코어를 포함하는 용액에 쉘 전구체를 첨가하여 제 2 용액을 준비하는 단계; 및상기 제 2 용액을 100℃ 이상의 고온에서 교반하여 2차원 나노구조체의 쉘을 형성시키는 단계;를 포함하는 열전재료 제조방법.

20

제 19 항에서, 상기 용액의 용매가 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 시스테인, 암모니아수, 탈이온수, 올레일아민 및 모노에탄올아민으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 제조방법.