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CLATHRATE COMPOUND, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND THERMOELECTRIC CONVERSION ELEMENT

Patent code P06P004074
File No. IP66
Posted date Jul 13, 2006
Application number P2004-371428
Publication number P2006-176360A
Patent number P4665156
Date of filing Dec 22, 2004
Date of publication of application Jul 6, 2006
Date of registration Jan 21, 2011
Inventor
  • (In Japanese)小柳 剛
  • (In Japanese)岸本 堅剛
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人山口大学
Title CLATHRATE COMPOUND, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND THERMOELECTRIC CONVERSION ELEMENT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a new clathrate compound; a new method for producing the same; and a new thermoelectric conversion element comprising the clathrate compound.
SOLUTION: The clathrate compound is expressed by compositional formula (1): A8BxSn46-x (wherein, 0≤x≤10; A is a group 7B element; and B is arsenic or antimony). In the method for producing the clathrate compound expressed by the compositional formula (2): A8BxC46-x (wherein, 0≤x≤10; A is a group 7B element; B is a group 5B element; and C is a group 4B element), a mechanical alloying process is used.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


ゼーベック効果を利用した熱電変換素子は、熱エネルギーを電気エネルギーに変換することを可能とする。その性質を利用し、産業・民生用プロセスや移動体から排出される排熱を有効な電力に変換することができるため、熱電変換素子は、環境問題に配慮した省エネルギー技術として注目されている。



ゼーベック効果を利用した熱電変換素子に用いられる熱電変換材料の性能指数ZTは、下記式(A)で表すことができる。
ZT=α2σT/κ(A)
ここで、α、σ、κ及びTは、それぞれ、ゼーベック係数、電気伝導度、熱伝導度及び測定温度を表す。



上記式(A)から明らかなように、熱電変換素子の性能を向上させるためには、素子に用いられる材料のゼーベック係数、電気伝導度を大きくすること、及び、熱伝導度を小さくすることが重要である。



一方、性能指数ZTにおけるZは、有効質量(m)、移動度(μ)及び熱伝導度(κ)とのに式(B)で表される比例関係を有する。
Z∝m*3/2μ/κ(B)
上記式(B)から、Zを向上させるためには有効質量と移動度とを向上させることが重要であることがわかる。



高い性能指数を示す熱電変換材料として、従来から、ビスマス・テルル系材料、シリコン・ゲルマニウム系材料、鉛・テルル系材料などが知られている。さらに、アルミニウムをドープした酸化亜鉛粉を成形、焼成してなる熱電変換材料が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
【特許文献1】
特開2002-118296号

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、クラスレート化合物及びクラスレート化合物の製造方法に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
下記組成式(1)で表されるクラスレート化合物。
A8 Bx Sn46-X (但し、0<x≦10) (1)
(組成式(1)において、Aは7B族元素、Bはヒ素又はアンチモンを表す。)

【請求項2】
 
請求項1に記載のクラスレート化合物の製造方法であって、メカニカルアロイングの工程を少なくとも用いるクラスレート化合物の製造方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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14397_01SUM.gif
State of application right Registered
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