Anomalous Thermal Conductivity and High Thermoelectric Performance of Cubic Antiperovskites K3IX(Se & Te)

非谐性 声子 玻尔兹曼方程 热电效应 凝聚态物理 材料科学 热电材料 热导率 塞贝克系数 兴奋剂 格子(音乐) 电子 物理 热力学 量子力学 复合材料 声学
作者
Shuming Zeng,Lina Guo,Zhijing Huang,Shen Qian,Yinchang Zhao,Hao Huang,Geng Li,Yusong Tu
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:36 (1): 211-218 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.3c01907
摘要

The performance of thermoelectric (TE) materials is restricted by the coupling between electronic and phonon transport. On the basis of first-principles calculations, self-consistent phonon theory, and the Boltzmann transport equation, this study proposes a novel class of cubic weak-bonding antiperovskites, K3IX(Se & Te), which has not been synthesized thus far. These materials exhibit strong lattice anharmonicity and enable the separation of electronic and phonon transport at the atomic level. With quartic anharmonicity correction, antiperovskites K3I(Se & Te) are predicted to exhibit remarkably low lattice thermal conductivities κL. At room temperature, the calculated κL values of K3ISe and K3ITe are only 0.60 and 0.18 W m–1 K–1, respectively. Additionally, these types of materials demonstrate an anomalously weak temperature dependence of κL, approximately conforming to a power-law relationship where κL ∼ T–0.3 for K3ITe. Simultaneously, the high degeneracy and nearly flat band structure endow K3IX(Se & Te) with large power factors when doped. At 800 K, under p-type doping, the calculated ZT values of K3ISe and K3ITe can reach 1.33 and 2.61, respectively, surpassing those of the leading traditional TE materials. The results have revealed that K3IX(Se & Te) represent a promising class of TE materials exhibiting excellent performance, and the structural features that effectively decouple phonon and electron transport also offer novel perspectives for the investigation of high-performance TE materials.

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
Su完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
4秒前
灼灼朗朗完成签到,获得积分10
14秒前
17秒前
tql9211发布了新的文献求助10
21秒前
无语的成仁完成签到,获得积分10
24秒前
Gypsy完成签到 ,获得积分10
26秒前
YumiPg完成签到,获得积分10
26秒前
xiuxiu125完成签到,获得积分10
27秒前
Jzhaoc580完成签到 ,获得积分10
28秒前
Axs完成签到,获得积分10
28秒前
LN完成签到,获得积分10
41秒前
CJW完成签到 ,获得积分10
41秒前
旺旺完成签到,获得积分10
45秒前
我独舞完成签到 ,获得积分10
48秒前
cjl完成签到 ,获得积分10
53秒前
脑洞疼应助Rowe采纳,获得10
57秒前
橘子小哥完成签到,获得积分10
58秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分10
1分钟前
南风完成签到 ,获得积分10
1分钟前
顾晓完成签到 ,获得积分10
1分钟前
506407完成签到,获得积分10
1分钟前
Tasia完成签到 ,获得积分10
1分钟前
在路上完成签到 ,获得积分10
1分钟前
曈曦完成签到 ,获得积分10
1分钟前
科研路上的绊脚石完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
khaihay完成签到 ,获得积分10
1分钟前
JUN完成签到,获得积分10
1分钟前
ll完成签到,获得积分10
1分钟前
瞿人雄完成签到,获得积分10
1分钟前
聪明的二休完成签到,获得积分10
1分钟前
包容明辉完成签到 ,获得积分10
2分钟前
没心没肺完成签到,获得积分10
2分钟前
神勇的天问完成签到 ,获得积分10
2分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
2分钟前
2分钟前
江南第八完成签到,获得积分10
2分钟前
kkscanl完成签到 ,获得积分10
2分钟前
又又完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Metallurgy at high pressures and high temperatures 2000
PowerCascade: A Synthetic Dataset for Cascading Failure Analysis in Power Systems 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 610
An Introduction to Medicinal Chemistry 第六版习题答案 600
应急管理理论与实践 530
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 500
Principles of electromagnetic compatibility 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 6334411
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8150536
关于积分的说明 17111654
捐赠科研通 5389955
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2857189
邀请新用户注册赠送积分活动 1834638
关于科研通互助平台的介绍 1685509