Disordered Order Enables High Out‐of‐Plane ZT in PbSnS2 Crystals

材料科学 订单(交换) 凝聚态物理 平面(几何) 结晶学 工程物理 物理 几何学 财务 数学 经济 化学
作者
Shaoping Zhan,Yi Wen,Bingchao Qin,Shulin Bai,Yuting Qiu,Siqi Wang,Tao Hong,Dongrui Liu,Lei Zheng,Xiang Gao,Yingcai Zhu,Qing Tan,Li‐Dong Zhao
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
被引量:3
标识
DOI:10.1002/aenm.202403194
摘要

Abstract High‐performance thermoelectric materials enable waste heat recovery, providing an effective avenue for sustainable development. The concept of “phonon‐glass electron‐crystal” is considered as an ideal approach to achieve high‐performance thermoelectric materials. However, achieving this perfect state remains a significant challenge due to the coupled transport parameters. In this work, long‐range order and short‐range disorder (disordered order) in n‐type PbSnS 2 crystals are successfully realized through alloying Se, which enable the synergistic optimization of electron and phonon transport. The improvement of crystal symmetry weakens the distortion of the average long‐range order, leading to a high carrier mobility and promoted electrical transport performance. Meanwhile, the local structure analyzed by X‐ray absorption fine structure spectra reveals a strengthened short‐range disorder, resulting in the enhanced phonon scattering and thus ultralow lattice thermal conductivity. As a result, the disordered order enables a high ZT ≈ 1.7 in PbSnS 2 ‐Cl‐30%Se crystal at 733 K along the out‐of‐plane direction. Moreover, the single‐leg device fabricated using this crystal produces a power generation efficiency of ≈7.2% at temperature difference of 378 K. This work demonstrates the realistic feasibility of disordered order to fulfill the ideal “phonon‐glass electron‐crystal” thermoelectric material, which opens up new avenues for performance optimization.

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
熊二浪完成签到,获得积分10
刚刚
xyysee完成签到,获得积分10
1秒前
snowman应助朴素的梦岚采纳,获得10
1秒前
kento完成签到,获得积分0
1秒前
2秒前
小马甲应助虚幻凌晴采纳,获得10
2秒前
纪外绣完成签到,获得积分10
2秒前
修利完成签到,获得积分10
2秒前
与离完成签到 ,获得积分10
3秒前
开放的寒梅完成签到,获得积分10
3秒前
科研人发布了新的文献求助10
3秒前
随缘来一个吧完成签到 ,获得积分10
4秒前
xucc完成签到,获得积分10
4秒前
sharkmelon应助郑郑采纳,获得10
4秒前
yijiexiao2002完成签到,获得积分10
4秒前
柔弱的尔白完成签到,获得积分10
4秒前
稳重紫蓝完成签到 ,获得积分10
4秒前
4秒前
朴素八宝粥完成签到,获得积分10
4秒前
求助完成签到,获得积分0
4秒前
4秒前
愉快寒香完成签到,获得积分10
5秒前
zjmm完成签到,获得积分10
5秒前
今后应助简单的K采纳,获得10
5秒前
mingweige完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
虚幻靖易完成签到,获得积分10
7秒前
全球发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
珍有道理完成签到 ,获得积分10
8秒前
8秒前
夏雨完成签到,获得积分10
8秒前
JiangHb完成签到,获得积分10
8秒前
罗格朗因完成签到 ,获得积分10
9秒前
愉快寒香发布了新的文献求助10
9秒前
艾莎莎5114完成签到,获得积分10
9秒前
跑得快的蜗牛完成签到,获得积分10
9秒前
sf完成签到 ,获得积分10
10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
Introduction to Helicopter and Tiltrotor Flight Simulation, Second Edition 2500
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Malcolm Fraser : a biography 700
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Software that combines deep learning,3D reconstruction and CFD to analyze the state of carotid arteries from ultrasound imaging 600
Bounds for Statistical Estimation in Semiparametric Models 500
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 6498487
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8294347
关于积分的说明 17697797
捐赠科研通 5594590
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2917701
邀请新用户注册赠送积分活动 1894709
关于科研通互助平台的介绍 1755339