Bottom-Up Engineering Strategies for High-Performance Thermoelectric Materials

The recent advancements in thermoelec-tric materials are largely credited to two factors, namely established physical theories and advanced materials engineerin...     

温差发电用BiCuSeO基热电材料的研究进展

BiCuSeO基热电材料由于具有较低的热导率和较高的Seebeck系数,热电性能优异,且原料储藏丰富、价格低廉、安全无毒,被认为是一种具有潜在应用前景的新型热电转换材料。首先介绍了BiCuSeO基材料的晶体结构、电子结构、热电性能等基本特征,随后综述了近年来国内外关于BiCuSeO基热电材料的研究进展,评述了提高其热电性能的手段,包括Na、Ag、Mg、Ca、Sr、Ba等低价元素掺杂,铜空位,双空位,带隙调整,晶粒细化,织构化和调制掺杂等。通过电热输运特性的协同调控,可使其ZT值从未掺杂样品的0.4左右提高到1.5。最后从实际应用的角度出发提出了今后BiCuSeO基热电材料的研究方向及研究重点。     

半导体热电材料研究进展

本文从讨论热电材料的性能出发 ,讨论了提高半导体热电性能的主要途径 ,介绍了主要的半导体热电材料特别是近年来的进展情况 ,展望了其应用前景 ,并提出了亟待解决的问题。     

Research Progress in Thermoelectric Materials

热电材料是一种能将电能与热能相互转换的功能材料,近年来备受关注.从块体热电材料、低维热电材料、热电器件及其应用等方面综述了热电材料研究的最新进展,并展望了今后的发展方向.     

热电材料研究的最新进展

热电材料是一种能将电能与热能相互转换的功能材料,近年来备受关注.从块体热电材料、低维热电材料、热电器件及其应用等方面综述了热电材料研究的最新进展,并展望了今后的发展方向.     

氧化物热电材料研究进展

介绍了氧化物热电材料的应用前景,重点讨论了以NaCo2O4为代表的氧化物热电材料的基本结构、性能特征与研究进展;评述了NaCo2O4材料Na住、Co位掺杂研究和NaCo2O4材料研究中存在的问题;并介绍了几种其它氧化物热电材料的研究情况.     

热电材料研究的最新进展

热电材料是一种能将电能与热能相互转换的功能材料,近年来备受关注.从块体热电材料、低维热电材料、热电器件及其应用等方面综述了热电材料研究的最新进展,并展望了今后的发展方向.     

氧化物热电材料研究进展

氧化物基热电材料具有高温稳定性、抗氧化性和安全长效等优点而受到人们的广泛关注, 但其应用受到了热电性能的限制。本文详细介绍了几种典型氧化物热电体系, 如层状钴基氧化物、钙钛矿结构化合物、透明导电氧化物和一些新型氧化物热电材料的研究进展。从能带结构和微观形貌两方面入手进行调节, 以达到热电材料热学性能和电学性能的协调统一。分析了氧化物热电材料研究中的主要问题, 并对未来的发展提出了一些新的思路。     

纳米复合热电材料的研究现状

热电材料纳米复合化是研究高ZT值热电材料的一个重要方向。介绍了纳米复合热电材料的非原位和原位复合方式,分析了纳米复合化提高材料热电性能的原因,提出了纳米复合热电材料具有广阔应用前景的观点。     

新型热电材料的研究动态

半导体热电材料的热电效应有着巨大的应用潜力,但如何提高材料的热电转化效率是目前研究者们探讨的热点问题.介绍了一些有潜力的新型热电材料诸如Skutterudites、Clathrates、Half-Heusler、准晶体等体系的研究概况,重点介绍了功能梯度热电材料和低维热电材料的研究动态.     

Recent Progress of Two-Dimensional Thermoelectric Materials

Thermoelectric generators have attracted a wide research interest owing to their ability to directly convert heat into electrical power.Moreover,the thermoelectric properties of traditional inorganic and organic materials have been significantly improved over the past few decades.Among these compounds,layered two-dimensional(2D)materials,such as graphene,black phosphorus,transition metal dichalcogenides,IVA–VIA compounds,and MXenes,have generated a large research attention as a group of potentially high-performance thermoelectric materials.Due to their unique electronic,mechanical,thermal,and optoelectronic properties,thermoelectric devices based on such materials can be applied in a variety of applications.Herein,a comprehensive review on the development of 2D materials for thermoelectric applications,as well as theoretical simulations and experimental preparation,is presented.In addition,nanodevice and new applications of 2D thermoelectric materials are also introduced.At last,current challenges are discussed and several prospects in this field are proposed.     

非钴基氧化物热电材料研究进展

氧化物热电材料以其独特的优点倍受人们的关注。本文概述了非钴基氧化物热电材料的研究现状,分析了影响提高其热电性能的主要因素,并指出了该类氧化物的未来发展方向。     

氧化物热电材料的研究现状

氧化物热电材料具有耐高温、抗氧化、使用寿命长、环境友好等特点，并且制备工艺简单，品种多，具有良好的发展前景。本文介绍了层状金属氧化物、钙钛矿复合型氧化物、透明导电氧化物（TCO）、低维氧化物、超晶格氧化物等各种热电氧化物材料，综述了各类氧化物材料目前研究现状、影响该类材料热电性能的各种因素以及有效提高材料的热电性能的途径。     

Half-Heusler热电半导体材料

介绍了最近几年在热电半导体材料领域里新出现的half-Heusler化合物的结构和研 究现状,比较了各化合物掺杂及等电子合金化前后的电与热传输参数的变化,并指出了该材料 的进一步研究方向.     

新型热电材料研究进展

热电效应在发电和致冷方面有关巨大的应用潜力。从如何提高热电材料热电优值的理论研究出发，列出了寻找高优值热电材料的几种主要途径。在此基础上，重点介绍了最近几年来新型热电材料的研究发展情况，包托笼式化合物、超晶格热电材料、Half-Heusler合金等。并提出了亟待解决的问题和今后的研究方向。     

Inorganic-Based Printed Thermoelectric Materials and Devices

One of the simplest ways to generate electric power from waste heat is thermoelectric (TE) energy conversion. So far, most of the research on thermoelectrics has focused on inorganic bulk TE materials and their device applications. However, high production costs per power output and limited shape conformity hinder applications of state-of-the-art thermoelectric devices (TEDs). In recent years, printed thermoelectrics has emerged as an exciting pathway for their potential in the production of low-cost shape-conformable TEDs. Although several inorganic bulk TE materials with high performance are successfully developed, achieving high performance in inorganic-based printed TE materials is still a challenge. Nevertheless, significant progress has been made in printed thermoelectrics in recent years. In this review article, it is started with an introduction signifying the importance of printed thermoelectrics followed by a discussion of theoretical concepts of thermoelectricity, from fundamental transport phenomena to device efficiency. Afterward, the general process of inorganic TE ink formulation is summarized, and the current development of the inorganic and hybrid inks with the mention of their TE properties and their influencing factors is elaborated. In the end, TEDs with different architecture and geometries are highlighted by documenting their performance and fabrication techniques.     

热电材料中的晶格热导率

随着可再生能源及能源转换技术的快速发展, 热电材料在发电及制冷领域的应用前景受到越来越广泛的关注。发展具有高热电优值材料的重要性日益突出, 如何获得低晶格热导率是热电材料的研究重点之一。本文阐述了热容、声速及弛豫时间对晶格热导率的影响, 介绍了本征低热导率热电材料所具有的典型特征, 如强非谐性、弱化学键、本征共振散射及复杂晶胞结构等, 并分析了通过多尺度声子散射降低已有热电材料晶格热导率的方法, 其中包括点缺陷散射、位错散射、晶界散射、共振散射、电声散射等多种散射机制。此外, 总结了几种预测材料最小晶格热导率的理论模型, 对快速筛选具有低晶格热导率的热电材料具有一定的理论指导意义。最后, 展望了如何获得低热导率热电材料的有效途径。     

低维纳米热电材料研究进展

低维纳米热电材料具有优良的热电性能,近年来受到大量研究者的喜爱。本文讨论低维纳米热电材料的机理,综述了零维纳米热电材料、一维纳米热电材料、二维纳米热电材料的最新研究进展,为低维纳米热电材料的进一步深入研究做了初步的总结和预测。     

热电材料的研究现状及发展

随着能源的日益紧缺以及环境污染问题的日趋严重,热电材料作为一种热能和电能相互转换的功能材料受到人们的重视.系统阐述了传统热电材料和新型热电材料的研究现状,介绍了各系列热电材料的热电性能及适用范围等,指出了其今后的发展方向.