| 纳米结构和能带工程提高Bi-Sb-Te合金的热电性能（英文） |
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| 作者姓名： | 王宇 杨星 冯晶 葛振华 |
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| 作者单位： | Faculty of Materials Science and Engineering,Kunming University of Science and Technology |
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| 基金项目： | supported by the National Natural Science Foundation of China (52162029)；;Yunnan Provincial Natural Science Key Fund (202101AS070015)；;the National Key R&D Program of China (2022YFF0503804)； |
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| 摘 要： | 碲化铋由于其优异的性能,已成为商业上广泛使用的热电材料.然而,通过熔化方法获得的p型Bi-Sb-Te热电材料的性能仍有进一步改进的空间.在这项工作中,CsBr化合物被用来提高Bi0.42Sb1.58Te3 (BST)材料的热电性能.采用熔化法和放电等离子体烧结相结合的方法制备了BST+x wt%CsBr (x=0,0.10,0.20,0.30)的块状材料.Cs和Br共掺杂可以显著提高BST合金的电导率,同时降低其热导率,使其在323 K下的最大ZT值为1.2.对于x=0.20的样品,在400 K以下具有1.1的平均ZT.密度泛函理论和透射电子显微镜分析表明,Cs掺杂有效地减小了带隙,增加了费米能级附近的态密度,并使能带变平缓,从而使电输运特性得到了明显增强(最大功率因子接近3500μW mK-2).此外,Cs掺杂可以使得Sb从晶格中脱离出来并与晶格中的游离氧结合形成纳米级Sb2O3,使其能够有效地散射中频声子并降低热导率,同时保持相对较高的塞贝克系数.这项...
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