热变形协同优化BiSbSe_(1.50)Te_(1.50)材料电热输运

作     者：田震 蒋全伟 李建波 于砺锋 康慧君 王同敏 TIAN Zhen;JIANG Quanwei;LI Jianbo;YU Lifeng;KANG Huijun;WANG Tongmin

作者机构：大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室大连116024 大连理工大学宁波研究院宁波315000 

基　　金：国家自然科学基金(52271025,51927801,U22A20174) 辽宁省科技计划联合计划(2023JH2/101700295) 大连市科技创新基金(2023JJ12GX021) 

出 版 物：《无机材料学报》 (Journal of Inorganic Materials)

年 卷 期：2024年第39卷第12期

页      码：1316-1324页

摘      要：作为一种能够同时制备具有相同化学成分的n型与p型热电材料,BiSbSe_(1.50)Te_(1.50)材料在开发设计性能优良的热电器件方面具有极大的应用潜力。但其电导率较低,热电性能较差,阻碍了进一步推广应用。因此,在保持较低热导率的前提下,提升BiSbSe_(1.50)Te_(1.50)的电输运性能,对改善其热电性能具有重要意义。本研究结合封管熔炼和真空热压烧结,对n型BiSbSe_(1.50)Te_(1.50)进行多次重复热变形。研究发现,热变形使样品产生大量具有择优排列方向和较大表面积的纳米层片,使其不但可以保持较高载流子浓度,而且具有高的载流子迁移率,从而有效提高了BiSbSe_(1.50)Te_(1.50)的电导率。与此同时,热变形还可以在样品中引入多尺度缺陷,有效散射全尺度声子,极大地降低了BiSbSe_(1.50)Te_(1.50)的热导率。因此,热变形实现了样品电输运和热输运之间的解耦,同时改善了电性能和热性能。在500 K时,BiSbSe_(1.50)Te_(1.50)的热电优值由未变形样品的0.21提高至0.50,提升了约138%,热电性能得到显著改善。本工作为制备具有较高转换效率和均匀结构的BiSbSe_(1.50)Te_(1.50)热电器件提供了基础。

主 题 词：n型BiSbSe_(1.50)Te_(1.50) 热电材料 热变形 协同优化 

学科分类：080903[080903] 0809[工学-计算机类] 08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.15541/jim20240190

馆 藏 号：203156369...