本文采用高温高压技术制备了系列Bi₂Te₃基块体热电材料,深入研究了高温高压合成的Bi₂Te₃基热电材料的各向异性,以及合成压力、掺杂和纳米结构复合等对该体系材料电声输运性能的影响机制。获得了以下研究成果:1.研究了合成压力对高温高压直接合成的Bi₂Te₃样品的各向异性和电学性能的影响机制。研究发现,在0.5⁴.5GPa的合成压力范围内,随着合成压力的升高,Bi₂Te₃的电阻率出现降低趋势,而Seebeck系数呈现非单调变化,在1GPa和4GPa下出现两个峰值。另外发现高温高压直接合成的该体系样品表面比内部具有更强的（0 0 l）晶面择优取向。我们发展了高压烧结技术,解决了高温高压直接合成Bi₂Te₃体系的取向生长和各向异性问题。2.采用高温高压方法制备了Sb、Cu共掺杂Bi₂Te₃热电材料,发现Sb、Cu双掺杂有效抑制了双极效应的出现,使其热电参数极值向高温方向移动。当Sb取代Bi位后,大量的反占位缺陷SbTe使样品由N型Bi₂Te₃转变为P型Bi0.5Sb1.5Te3。随着Cu含量的增多,载流子浓度和带隙宽度增加。在2GPa下,CuxBi0.5Sb1.5-x Te3（x=0.005）样品在473K时得到最大ZT值1.2。3.采用高压淬冷技术并结合纳米结构复合,有效调制了Bi₂Te₃基热电材料的微观结构,降低了晶格热导率。采用高压淬冷技术制备了碳纳米管复合的Bi_0.4Sb_1.6Te₃热电材料,发现所制备的样品具有多种类型和尺度的微观结构,包括点缺陷和位错,纳米晶和局域非晶区域,晶格畸变,丰富的晶界等。这种典型的多尺度微观结构,散射了相应自由程的声子,有效降低了晶格热导率。其中在4GPa合成压力下制备的Bi_0.4Sb_1.6Te₃+碳纳米管（0.1wt%）样品获得的最小热导率为0.74 Wm-1K-1@373 K,最大ZT值达1.42@373K。4.研究了高温高压下石墨烯复合对Bi_0.4Sb_1.6Te₃样品热电性能的影响机制。研究发现,添加微量石墨烯（≤0.05wt%）可以提高Bi_0.4Sb_1.6Te₃样品的电导率。微量石墨烯（0.05wt%）的复合使Bi_0.4Sb_1.6Te₃样品的ZT值在323⁵00K的温度区间内均得到明显提升,最大ZT值由不添加石墨烯时的1.09@423K,提升至1.26@423K。综上所述,采用高温高压技术制备了系列Bi₂Te₃基块体材料,合成压力、掺杂和纳米结构复合可以有效调控能带结构和微观结构,进而优化其热电性能。