Cu2S在脉冲电场下的超快速制备及其热电性能

Cu2S是一种声子液体电子晶体材料,具有优良的热电性能,但是传统的制备方法过程繁琐而且难以得到成分均匀、致密度高以及性能优良的块体材料。本研究引入了仅耗时30 s的强脉冲电场合成法来一步完成Cu2S材料的合成与烧结。在强脉冲电场作用下Cu2S的合成分为三步,最初是形成了少量的CuS和Cu2S,接着生成了大部分Cu2S与部分Cu1.96S,最终未完全反应的Cu1.96S与Cu生成了完全单相的Cu2S。本方法得到的Cu2S块体是致密且均匀的单相,并且包含丰富的多尺度微观结构。通过Cu缺失比可以使Cu2 xS的性能得到优化,其中Cu1.97S能在873 K时获得最高的ZT(0.72),相比于本征样品提升了49%。