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熱電変換材料及び熱電変換材料の製造方法 新技術説明会

国内特許コード P160013050
整理番号 160011JP01
掲載日 2016年6月13日
出願番号 特願2016-111278
公開番号 特開2017-220469
出願日 平成28年6月2日(2016.6.2)
公開日 平成29年12月14日(2017.12.14)
発明者
  • 下村 武史
  • 兼橋 真二
  • 元山 光子
出願人
  • 国立大学法人東京農工大学
発明の名称 熱電変換材料及び熱電変換材料の製造方法 新技術説明会
発明の概要 【課題】熱電変換性能の向上に適した熱電変換材料を提供する。
【解決手段】導電性高分子化合物を含む多孔構造を有し、前記多孔構造における空隙の割合が60体積%以上である熱電変換材料。
【選択図】なし
従来技術、競合技術の概要


無機材料を用いた熱電変換材料の研究では、主に、ビスマスやテルルといったレアメタルを用い、材料の種類と合金の結晶構造を変えることで熱電変換効率の上昇を試みる探索が行われ(例えば非特許文献1等)、レアメタルを用いない無機材料の熱電変換材料(例えば非特許文献2等)も報告されている。
また、無機材料を用いた熱電変換材料については、材料をナノスケールの細線にすることによるゼーベック係数の増大(例えば非特許文献3等)、ラットリング効果による熱電変換効率の向上(例えば非特許文献4等)に関する報告もされている。
さらに、特許文献1には、アルミニウムの多孔質陽極酸化皮膜を有する基板上に、無機酸化物半導体を主成分として含有し且つ空隙構造を有する熱電変換層を積層してなる熱電変換素子が開示されている。



一方、有機材料を用いた熱電変換材料の研究では、主に、導電性高分子化合物の薄膜において、高分子化合物の種類を変えることで熱電変換効率の上昇を試みる探索が行われている(例えば非特許文献5等)。
また、特許文献2には、中空粒子と導電性高分子とを含有する熱電変換層を備える熱電変換素子が開示され、特許文献3には、π共役系導電性高分子および水を含む混合溶液を霧化して混合溶液の微粒子を基板に付着させて乾燥させる熱電変換材料の製造方法が開示されている。

産業上の利用分野


本発明は、熱電変換材料及び熱電変換材料の製造方法に関する。

特許請求の範囲 【請求項1】
導電性高分子化合物を含む多孔構造を有し、
前記多孔構造における空隙の割合が60体積%以上である熱電変換材料。

【請求項2】
前記空隙の数平均径は300μm以下である請求項1に記載の熱電変換材料。

【請求項3】
前記導電性高分子化合物を含む組成物の凍結乾燥体である請求項1又は請求項2に記載の熱電変換材料。

【請求項4】
前記導電性高分子化合物が繊維状である請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の熱電変換材料。

【請求項5】
前記空隙の割合が90体積%以上である請求項3又は請求項4に記載の熱電変換材料。

【請求項6】
前記空隙の数平均径は100μm以上220μm以下である請求項3~請求項5のいずれか1項に記載の熱電変換材料。

【請求項7】
前記導電性高分子化合物を含む組成物の発泡体である請求項1又は請求項2に記載の熱電変換材料。

【請求項8】
前記空隙の数平均径は15μm以上100μm以下である請求項7に記載の熱電変換材料。

【請求項9】
導電性高分子化合物と溶媒とを含む凍結乾燥用組成物を凍結する凍結工程と、
凍結された前記凍結乾燥用組成物を乾燥し、空隙の割合が60体積%以上の多孔構造を形成する乾燥工程と、
を有する熱電変換材料の製造方法。

【請求項10】
前記凍結工程は、液体窒素により前記凍結乾燥用組成物を凍結する工程である、請求項9に記載の熱電変換材料の製造方法。

【請求項11】
導電性高分子化合物と発泡剤とを含む発泡用組成物中の前記発泡剤を発泡させて気泡を生成し、空隙の割合が60体積%以上の多孔構造を形成する発泡工程を有する熱電変換材料の製造方法。

【請求項12】
前記発泡剤は超臨界二酸化炭素である請求項11に記載の熱電変換材料の製造方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 公開
※ 国立大学法人東京農工大学では、先端産学連携研究推進センターにおいて、知的財産の創出・権利化・活用に取り組んでいます。上記の特許・技術の内容および導入に興味・関心がありましたら、当センターまでお気軽にお問い合わせください。


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