Entropy Engineering of SnTe: Multi‐Principal‐Element Alloying Leading to Ultralow Lattice Thermal Conductivity and State‐of‐the‐Art Thermoelectric Performance

材料科学 热电效应 微观结构 无定形固体 高熵合金 热电材料 凝聚态物理 晶体结构 热力学 热导率 冶金 结晶学 复合材料 物理 化学
作者
Lipeng Hu,Yang Zhang,Haijun Wu,Junqin Li,Yu Li,Myles Mckenna,Jian He,Fusheng Liu,Stephen J. Pennycook,Xierong Zeng
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:8 (29) 被引量:248
标识
DOI:10.1002/aenm.201802116
摘要

Abstract The core effects of high entropy alloys distinguish high entropy alloying from ordinary multielement doping, allowing for a synergy of band structure and microstructure engineering. Here, a systematic synthesis, structural, theoretical, and thermoelectric study of multi‐principal‐element‐alloyed SnTe is reported. Toward high thermoelectric performance, the entropy of mixing needs to be high enough to make good use of the core effects, yet low enough to minimize the degradation of carrier mobility. It is demonstrated that high entropy of mixing extends the solubility limit of Mn while retaining the lattice symmetry, the enhanced Mn content elicits multiscale microstructures. The resulting ultralow lattice thermal conductivity of ≈0.32 W m −1 K −1 at 900 K in (Sn 0.7 Ge 0.2 Pb 0.1 ) 0.75 Mn 0.275 Te is not only lower than the amorphous limit of SnTe but also comparable to those thermoelectric materials with complex crystal structures and strong anharmonicity. Co‐alloying of (Sn,Ge,Pb,Mn) also enhances band convergence and band effective mass, yielding good power factors. Further tuning of the Sn excess yields a state‐of‐the‐art zT ≈1.42 at 900 K in (Sn 0.74 Ge 0.2 Pb 0.1 ) 0.75 Mn 0.275 Te. In view of the simple face‐centered‐cubic structure of SnTe‐based alloys, these results attest to the efficacy of entropy engineering toward a new paradigm of high entropy thermoelecrics.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
WBZ发布了新的文献求助20
刚刚
独特的舞仙完成签到,获得积分20
1秒前
1秒前
njc完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
kkk完成签到,获得积分10
3秒前
JamesPei应助熊有鹏采纳,获得10
3秒前
3秒前
生物质炭发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
jebert发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
6秒前
123456hhh发布了新的文献求助20
7秒前
Ava应助tobea_ly采纳,获得10
7秒前
7秒前
无极微光应助Alien采纳,获得20
7秒前
希望天下0贩的0应助CJ采纳,获得10
8秒前
8秒前
万能图书馆应助连鹰采纳,获得10
8秒前
打打应助连鹰采纳,获得10
8秒前
科目三应助连鹰采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助连鹰采纳,获得10
9秒前
科研通AI6.1应助连鹰采纳,获得10
9秒前
枫叶发布了新的文献求助10
9秒前
11秒前
脑洞疼应助biiii采纳,获得10
11秒前
12秒前
阴天快乐发布了新的文献求助10
12秒前
perovskite发布了新的文献求助10
12秒前
yunhui发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
yyy0820完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
小呆发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
木木完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
刘前应助张先伟采纳,获得30
17秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6521285
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8314570
关于积分的说明 17786000
捐赠科研通 5623524
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2927682
邀请新用户注册赠送积分活动 1904375
关于科研通互助平台的介绍 1764551