近年来,热电材料在解决能源问题方面表现出很大的潜力,引起了研究者的普遍关注。但是,热电材料的塞贝克系数、电导率和热导率之间存在耦合制约关系,使得热电性能难以获得进一步提升。本文从具有本征低热导率的热电材料MgAgSb和Cu₂Se入手,通过制备工艺优化和纳米复合等手段,大幅提高了这两种新型热电材料的热学和电学性能,极大地推进了这两种新型热电材料的实用化进展。2014年以来,新型近室温热电材料MgAgSb备受关注,但由于其纯相制备困难导致对其热电性能提高的研究进展缓慢。本文针对这一问题对MgAgSb展开了纯相制备和热电性能优化的研究。由于Mg元素的易挥发性,MgAgSb制备过程中倾向于产生Sb和Ag₃Sb杂相,导致所得材料热电性能明显恶化。本研究采用固相反应法,通过调节元素比例和优化放电等离子体烧结（SPS）的时间和温度等主要参数,成功制备出了纯相的MgAgSb。在此基础上,通过复合超高迁移率的多壁碳纳米管（MWCNT）,有效增强了基体的迁移率。另外,MWCNT的复合引入了更多界面,增强了中长波声子的散射,有效降低了低温热导率。具体如下:（1）经过对元素比例、等离子体烧结温度和保温时间的探究,确定了本课题制备纯相的MgAgSb的条件是:元素比例Mg:Ag:Sb=1:0.97:0.99,等离子体烧结条件是723 K,10 min。这一制备条件下的MgAgSb中不含有Ag₃Sb和Sb的杂质相,而且这时候的功率因子达到最大值,稳定在17μWcm^-1K^-2。同时,此条件下的MgAgSb具备最低的晶格热导率,在375 K的时候是0.45 Wm^-1K^-1。这一温度下获得最大的ZT值0.85,相比于之前报道的最大ZT值对应温度（525 K）降低了150 K,极大的推进了热电材料MgAgSb在室温附近的应用前景。（2）MWCNT是一种具有超强电输运的纳米材料。通过在MgAgSb中复合MWCNT,极大地增强了载流子的迁移率。当复合0.1 wt%MWCNT的时候,室温迁移率从纯相MgAgSb的39 cm^-2V^-1S^-1升高至55 cm^-2V^-1S^-1,室温电导率提高了1.3倍,室温热导率也降到了纯相的0.85,室温ZT值从纯相MgAgSb的0.55升高到0.83,这比之前报道的绝大多数的室温ZT值都要高。而且,复合0.1 wt%MWCNT的MgAgSb的最大ZT值相比纯相提高了30%,达到了1.05。MWCNT的复合显著增强了MgAgSb的低温热电性能。Cu₂Se作为“声子液体-电子晶体”材料被誉为最具有应用前景的热电材料之一。在其高温相β-Cu₂Se中,类液态的Cu⁺能够游离在Se原子组成的子晶格内。这些游离的Cu⁺不但参与电输运使Cu₂Se具备较高的电导率,还可以散射声子降低热导率。在高速球磨的非平衡条件下,在Cu₂Se中引入纳米SiC,可以增强Cu⁺的类液态行为。通过高分辨的TEM可以发现,在Cu₂Se与SiC的交界处存在大量的缺陷和应力场,例如孪晶等。这些缺陷极大地促进了Cu原子逃离晶格,增强了Cu⁺的类液态行为,进而提高了Cu₂Se的热电性能。在复合0.05 wt%SiC的Cu₂Se中,873 K的电导率提高了将近7倍,到达73439 S/m。同时,引入的纳米SiC提供了更多的界面来散射中长程的声子,有效地将Cu₂Se的热导率从0.81 Wm^-1K^-1降到了0.55 Wm^-1K^-1。经过增强Cu⁺这种类液态的行为,明显提高了Cu₂Se的热电性能,873 K的ZT从纯相的0.7提高到了2.0。