孔隙介导的高性能热电材料
材料科学
2018-10-12 v2
摘要
孔隙是否能够有效地改善热电性能仍是一个开放性问题。本文报道，通过在 n 型 Mg3.225Mn0.025Sb1.5Bi0.49Te0.01 中构建孔隙，可显著提升热电性能，其在 323 K 下 ZT 约为 0.9，在 723 K 下约为 1.6，使得平均 ZT 大幅提高从而获得更优性能。室温下的巨大提升具有重要意义，因为该 ZT 值可与 n 型 Bi2Te3 在室温下的最佳 ZT 相媲美。增强主要源于改善的电迁移率与多尺度声子散射，尤其是多孔结构中分散良好的铋纳米析出相。我们进一步将该方法拓展至其他热电材料，如 half-Heusler 合金 Nb0.56V0.24Ti0.2FeSb 与 Hf0.25Zr0.75NiSn0.99Sb0.01 以及 Bi0.5Sb1.5Te3，均显示出类似改善，进一步推进了热电材料的应用。
引用
@article{arxiv.1810.03356,
title = {Porosity-mediated High-performance Thermoelectric Materials},
author = {Xiaoxi Chen and Siyi Chang and Jin Chen and Pengfei Nan and Hao Wang and Shan Li and Xiyang Li and Xu Chen and Qiulin Liu and Xiaoshan Zhu and Binghui Ge and Wei Cai and Jiehe Sui and Shuqi Zheng and Fangwei Wang and Xiaolong Chen and Huaizhou Zhao},
journal= {arXiv preprint arXiv:1810.03356},
year = {2018}
}