热电材料由于其独特的性能来实现热与电之间的转换包括热发电和制冷,已经成为一种有希望的功能材料。高成本和低的热电转换效率长期限制了热电材料的广泛应用。具有低热导率并且由相对便宜和无毒元素构成的β-Zn₄Sb₃化合物被认为是一种很有潜力的中温p型热电材料。本论文采用熔剂法结合熔融缓冷制备β-Zn₄Sb₃,通过改变熔剂或掺杂调节材料的电传输性能和热稳定性,并且进一步研究β-Zn₄Sb₃的抗氧化性能。获得的主要结论如下:采用Sn熔剂法按照配比Zn4.4Sb3Sn3制备β-Zn₄Sb₃单晶样品,通过在空气中对其热处理,探索高温氧化对样品电传输特性和热稳定性能的影响,从而研究该样品的抗氧化性能,该研究结果对热电材料在中高温领域的应用具有重要的实际意义。结果表明,所制备的样品具有优异的电传输特性,在563 K功率因子为1.67×10-3 W·m-1·K-2;在空气中热处理后样品的电导率有所降低,而Seebeck系数几乎不变;在523 K下保温4 h后样品的功率因子与未加热时的功率因子相当,在此基础上升温至573 K保温5 h后功率因子有所降低,然而,整个热处理结束后,该单晶β-Zn₄Sb₃样品仍然具有很好的热稳定性能。采用Sn熔剂法按照化学计量比Zn4.4Sb3Gex Sn3（x=0–0.15）制备了一组Ge-Sn共掺杂单晶β-Zn₄Sb₃。结果表明,样品内部没有微观裂纹或缺陷可见;除了过多Ge掺杂x=0.15的样品,其余样品均为空间群R 3 c的单相β-Zn₄Sb₃;热分析结果表明,掺入Ge的样品具有优异的热稳定性能;与Ge掺杂β-Zn₄Sb₃多晶相比,所制备样品具有较高的迁移率,从而导致较高的电导率,x=0.1的样品在室温电导率达到了7.48×104 S·m-1;引入Ge并没有明显改善材料的Seebeck系数;受益于增加的电导率,x=0.075的样品在543 K达到了最高功率因子值1.45×10-3W·m-1·K-2。采用灰锡（a-Sn）自熔剂法,根据原子化学比Zn4+xSb3Sn3（x=0–0.6）制备的单晶β-Zn₄Sb₃,晶体尺寸均在5 mm以上,样品具有较好的致密度,内部无微观裂纹,所有样品的X射线衍射（XRD）测试结果均为单相。电传输性能研究表明,所有单晶样品具有较好的电传输特性,与多晶β-Zn₄Sb₃材料相比,载流子迁移率显著提高;适当过量的Zn有利于提高材料的Seebeck系数;与采用白锡作为熔剂所制备的单晶样品相比,样品的电导率相当,而Seebeck系数整体有所下降,本征激发温度降低;x=0.2的样品表现出良好的电传输性能,其功率因子在635 K达到0.82×10-3 W·m-1·K-2。采用Zn-Sn混合自熔剂法结合熔融缓冷工艺,基于化学计量比Zn4+xSb3Sny制备了一组单晶β-Zn₄Sb₃样品,并研究了熔剂中Zn与Sn的比例对β-Zn₄Sb₃样品结构和电传输特性的影响。结果表明,所制备样品为不同大小的条状单晶;与通过Sn熔剂法制备的样品相比,样品的实际Zn含量有所提高（>3.9）,晶格常数增加;所有样品的载流子浓度均在1019 cm-3数量级以上,随着熔剂中Sn比例的增加,载流子浓度降低,而迁移率显著增强;所有样品的电导率和Seebeck系数表现出简并半导体传输特性;随着熔剂中的Sn比例增加,电导率先增加然后降低,x:y=5:1样品的电导率在300 K达到6.45×104 S·m-1;熔剂比例x:y=7:1的样品在598 K获得最高功率因子值1.4×10-3 W·m-1·K-2。