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热电材料是一种将热能与电能直接进行转化的功能材料,是一种安全可靠、无污染、无噪声的发电和制冷方式,在航天、光电子以及医药生物方面具有广泛的应用前景。PbTe具有较高的熔点(1196K)、各向同性结构、高晶体对称性、低晶格热导率等优点,是一种中温区(500-800K)商业化热电材料。通过分析目前热电材料的发展趋势和PbTe掺杂改性研究现状,认为电沉积方法可以制备不同掺杂元素的PbTe薄膜,而电沉积制备PbTe薄膜的研究很少,对其电沉积的相关电极过程进行研究可为电沉积制备碲化铅基热电材料提供理论支持。文章选用三种电解质体系Pb(NO3)2-NaOH, TeO2-NaOH和Pb(NO3)2-TeO2-NaOH,以Cu为工作电极,石墨为对电极,Hg/HgO为参比电极。采用循环伏安法,计时电位法,计时电流法和恒电位电沉积法,分别研究Pb、Te和PbTe的阴极还原过程。得出结论如下：(1)循环伏安研究表明,在5mMPb (NO3)2-100mM NaOH体系中,Pb2+的阴极析出起始电位为-0.45V(vs. Hg/HgO), Pb2+的阴极还原过程为一步两电子还原反应,即：Pb2++2e-=Pb；沉积过程是一个准可逆扩散控制过程,且为瞬时成核。通过热力学分析计算,绘制Pb-Na-O-H体系的E-pH图,获得在5mM Pb(NO3)2-100mM NaOH(pH值为12～13)溶液中电沉积Pb的条件为：-0.3V--2.7V (Hg/HgO)。在-0.7V进行恒电位电沉积,可获得光滑致密均匀的Pb沉积层。(2)在10mM TeO2-100mM NaOH体系中循环伏安曲线上出现4个还原峰,其起始电位分别为：-0.46V,-0.82V,-1.3V和-1.5V；峰电位分别为：-0.63V,-0.98V,-1.47V和-1.8V,发生的电化学反应为：Te4++2e-=Te2+, Te2++2e-=Te, Te+2e-=Te2-,2H2O+4e-=H2+2OH-。生成Te的电还原过程Te2++2e-=Te受扩散控制,Te沉积过程为连续成核,在-0.9V (vs.Hg/HgO)进行恒电位电沉积可获得结构致密均匀的Te层。(3)在lOmM TeO2-5mM Pb(NO3)2-200mM NaOH体系中循环伏安曲线的五个明显的还原峰,分别对应的还原反应为：Te4+→Te2+; Pb2+→Pb; Te2+→Te;Te→Te2-;H+→H2。 PbTe的沉积过程受扩散控制,由于受到Pb沉积和Te沉积机理的相互影响,PbTe的成核过程是非常复杂的。通过对不同电位电解产物的分析并结合电化学反应电极电势的计算和Pb-Te-Na-O-H系电位-pH图,PbTe的形成机理为:Pb+TeO32-+3H2O+4e-=PbTe+6OH-。并且在-1.0V下不同沉积时间得到的镀层中Pb:Te的原子比均接近1：1,且当沉积时间为2000s时,镀层中只含有符合化学计量的PbTe。