用于高效热电功率转换的Half Heusler合金
材料科学
2016-08-24 v2
摘要
Half-Heusler (HH)相（空间群F43m, Clb）因其热稳定性、可扩展性、环境友好性以及高效的功率输出，作为有前景的热电材料正日益受到关注。直到最近，HH相的可验证无量纲品质因数(ZT)一直保持在接近1的中等水平，这限制了这些材料的功率转换效率。我们在此报道了n型(Hf,Zr)NiSn合金在850 K附近ZT~1.3，该合金通过元素替代并同时在HH基质中嵌入纳米颗粒而开发，通过对样品在接近其熔化温度下退火获得。质量波动和散射中心的引入在测得的高ZT中起着关键作用，这体现为热导率的降低和热电势的增加。基于计算，基于新型n型(Hf,Zr,Ti)NiSn颗粒-基质复合材料与近期报道的高ZT p型HH相的n-p耦合模块的功率转换效率预计可达13%，可与最先进的材料相媲美，但具有上述额外的材料和环境属性。由于获得高效率并未调控Half-Heusler相的微观结构，因此留下了进一步优化的空间。
引用
@article{arxiv.1604.05397,
title = {Half Heusler Alloys for Efficient Thermoelectric Power Conversion},
author = {L. Chen and X. Zeng and T. M. Tritt and S. J. Poon},
journal= {arXiv preprint arXiv:1604.05397},
year = {2016}
}