随着工业的不断发展,能源危机与环境污染已成为人类面对的难题。热电材料可将热能直接转化为电能,可以为将来解决能源危机扮演重要角色,因此寻找新型高效的热电材料显的尤为重要。本文通过基于密度泛函理论（density functional theory,DFT）的第一性原理理论计算,研究了几种Ti₂-基Heusler合金的结构、电子结构和热力学特性,结合玻尔兹曼输运理论研究了其热电输运特性,并预测出了一系列新型的Ti₂-基Heusler合金热电材料。利用基于密度泛函理论（DFT）的第一性原理计算并结合玻尔兹曼输运方程,研究了Hf、Mo掺杂Ti₂Cr Ge后的Ti_0.75Hf Mo_0.25Cr Ge的电子能带结构、热力学特性、热电输运性质以及Heusler合金Ti₂Mo Si、Ti₂Mo Pb和Ti₂Nb Sb的电子特性与热电输运性质。结果表明:（1）Hf、Mo掺杂Ti₂Cr Ge后的Ti_0.75Hf Mo_0.25Cr Ge的电子能带为半金属（half-metal）特性,其向下自旋态存在窄带隙。声子谱的结果表明其结构稳定。Ti_0.75Hf Mo_0.25Cr Ge的热力学熵高于其原型Heusler合金Ti₂Cr Ge的熵。热电输运计算结果表明,其向上自旋态在电子掺杂时可以得到更好的热电性能;向下自旋态在空穴掺杂时,可以得到更好的热电性能。利用弹性性质分别计算了Ti_0.75Hf Mo_0.25Cr Ge和Ti₂Cr Ge的晶格热导率及ZT值。结果表明,Ti_0.75Hf Mo_0.25Cr Ge的晶格热导率低于Ti₂Cr Ge,室温下的Ti_0.75Hf Mo_0.25Cr Ge的晶格热导率为2.89Wm^-1K^-1,Ti₂Cr Ge的晶格热导率为8.46Wm^-1K^-1。Ti_0.75Hf Mo_0.25Cr Ge向下自旋态的ZT值与Ti₂Cr Ge具有相同的变化趋势,且Ti_0.75Hf Mo_0.25Cr Ge向下自旋态的ZT值高于Ti₂Cr Ge,其最大值分别为0.273和0.197,因此,本结果验证了“熵”基因调控热电特性的可行性,增加熵可作为一种有效的方法来设计高性能的热电材料。（2）Ti₂Mo X（X=Si,Pb）系列Heusler合金的电子能带结构表明其均为半金属（semimetal）,这里的半金属是指导带底与价带顶稍微交叠,没有带隙。热电输运计算结果表明,Ti₂Mo Si在电子掺杂时可以得到更好的热电性能;而Ti₂Mo Pb在空穴掺杂时可以得到更好的热电性能,且Ti₂Mo Pb的功率因子最大值高于Ti₂Mo Si。利用弹性性质计算了Ti₂Mo Si的晶格热导率,进而计算了其ZT值,结果表明,温度为300K时,其晶格热导率为1.27Wm^-1K^-1,在300K时,ZT达到最大值0.3。（3）Heusler合金Ti₂Nb Sb的电子能带结构表明它是一种半金属（semimetal）,导带底与价带顶稍微交叠,没有带隙。热电输运计算结果表明,Ti₂Nb Sb在空穴掺杂时可以得到更好的热电性能,温度为300K时,空穴掺杂浓度为2.5×10²⁷m^-3时,功率因子PF达到最大值82.5μWm^-1K^-2。