研究透视：Nat. Mater.-热电材料-多晶 SnSe 的热电品质因数大于单晶

热电材料从余热中产生电能，转换效率由无量纲品质因数ZT决定。今日，韩国首尔大学In Chung，美国西北大学Mercouri G. Kanatzidis团队在Nature Materials上发文，报道了经提纯试剂和去除锡氧化物的空穴掺杂SnSe多晶材料，该材料在783K时的ZT约为3.1，其晶格热导率在783K时约为0.07Wm-1K-1，比单晶的热导率低得多。在多晶样品中，获得超高热电性能的途径是，从SnSe颗粒表面适当去除有害的导热氧化物来实现。

图为未处理和纯化的多晶SnSe样品中SnOx的分布和组成。球差校正扫描透射电子显微镜(STEM)图片，在未经处理的SnSe样品中晶界GB区的表面SnOx。高角度环形暗场(HAADF)-STEM图像显示，在由橙色虚线和箭头标记的晶界GB周围，存在丰富的纳米级沉淀，由白色箭头表示。相应的元素图显示，富含氧气，缺乏硒，整个样品中锡浓度的波动可以忽略不计，因此被鉴定为SnOx。f未处理的SnSe样品的原子探针层析APT三维重建。用橙色箭头和虚线标记的晶界GB，由于局部放大效应，原子计数要高得多。高浓度氧原子沿晶界聚集，还渗入形成SnOx层的颗粒中。g在富氧区记录了一维组成剖面，即由蓝色圆柱体包围的晶界GB，h绿色圆柱体所示的富氧层，氧浓度超过约15at%，最高可达30at%左右，Se浓度下降超过20%。图为纯化过程前后，未掺杂和掺钠多晶SnSe样品的SnSe晶体结构与晶格κlat和总热导率κtot作为温度的函数。文献链接：https://www.nature.com/articles/s41563-021-01064-6

https://doi.org/10.1038/s41563-021-01064-6

原文链接：https://mp.weixin.qq.com/s/gWWTDh3q4Jw38g7srgHukw

本文节选自“研之成理”。

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