基于MXene的热电结构与其他二维材料近期进展比较
材料科学
2023-08-10 v2
摘要
热电是高效废热管理的下一代解决方案。尽管存在多种热电材料，仍有很大进步空间，尤其在室温应用方面。近来，包括MXenes在内的二维（2D）材料显示出作为热电材料的潜力。另一方面，MXenes通常表现出金属性行为，可能阻碍热电性能。然而，MXene多样的组成化学与表面功能化便利了基于能带工程、载流子浓度与迁移率的研究路径。增强层状MXene材料热电性能的多种策略，包括结构修饰、缺陷、带隙工程等，已得到全面展示。此外，还介绍了先进结构工程，如与不同维度材料纳米结构化MXenes、创建范德瓦耳斯异质结构、合金化，以及将MXenes用作纳米夹杂物或纳米复合材料。系统比较了MXenes相对于其他2D及传统热电材料的热电效率。同时，提出一种未来方法以增强平面国新成员MBenes的热电性能，其展现出惊人的结构多样性和晶体对称性。最后，讨论了MXenes在热电中的潜在应用与未来前景。本文对MXenes的优势与局限提供了及时且独特的综述，这些从未被如此清晰理解与确立。这为合理调控其结构-性质-性能关系创造了舒适区，而该关系对本文广泛涵盖的热电性能至关重要。
引用
@article{arxiv.2304.07015,
title = {Recent progress in thermoelectric MXene-based structures versus other 2D materials},
author = {Subrahmanyam Bandaru and Agnieszka M. Jastrzębska and Magdalena Birowska},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.07015},
year = {2023}
}
备注
22 pages, 12 figures, 1 table