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科技工作者之家 2021-01-15
来源:中国科学材料
器件应用要求热电材料在服役温度范围内具有持续的高热电优值。近年来,Zintl相化合物n-Mg3Sb2由于丰富的化学性质和结构复杂性而受到广泛关注,但是,n-Mg3Sb2难以在整个中温范围内保持良好的热电性能。近日, 哈尔滨工业大学隋解和教授等人在SCIENCE CHINA Materials发表研究论文,通过提高烧结温度,使合金平均晶粒尺寸增加了15倍,调控了晶界散射从而使载流子迁移率提高至180 cm2 V−1 s−1。同时,更高的烧结温度优化了Mg成分以获得超低晶格热导率;采用硼掺杂获得了良好的热稳定性和更高的硬度。电热输运特性的协同优化使得硼掺杂Mg3Sb2合金的热电性能在全温域提高明显,热电优值为0.62 (300 K)–1.81 (773 K),在300–773 K之间的平均热电优值高达1.4,在热电器件应用方面极具潜力。
图1 不同温度下烧结的Mg3.17B0.03Sb1.5Bi0.49Te0.01样品的热电性能。
来源:SciChinaMater 中国科学材料
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