High Dimensionless Figure of Merit and Efficiency Thermoelectrics for Operation below Sub-250 °C─Origin of Colossal Seebeck Coefficient with Phonon Assisting, Coexistence with Electrical Conductivity, and Device Application for Their Multilayered Structure

塞贝克系数 材料科学 功勋 凝聚态物理 热电材料 无量纲量 声子 电阻率和电导率 热电效应 斯库特绿铁矿 工程物理 光电子学 热导率 热力学 物理 复合材料 量子力学
作者
Hirofumi Kakemoto
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
被引量:1
标识
DOI:10.1021/acsami.4c19044
摘要

Thermoelectric (TE) devices recycle high-temperature waste-heat efficiently, but waste-heat below sub-250 °C remains uncaptured. As promoting full autonomy for the Internet of Things (IoT), we present a TE generator using multilayered pseudo-p-type GaN/TiN/GaN and n-type TiO2/TiN/TiO2 TE one-leg devices, where heterozygous of outer/inner layers demonstrates the functions of a colossal Seebeck coefficient (S = +15,000 μV K-1) with phonon-assist hopping, controlling by the porosity for reducing thermal conductivity (κ), a high electric conductivity (σ) with reducing κ by outer layers, and σ-S coexistence over singular curve by the asymmetric electrode configuration. S is elucidated hopping among inner grains and the space charge (SC) grain boundary (GB) of 100 μm regions within Debye length. By assisting phonon, SC capturing, hopping-up (recoiling, pseudo-p-type) or -down (n-type) over potential barriers at GBs are investigated. The devices showed high ZT (∼2.2), low κ (15.2 W m-1 K-1), and outputs at sub-250 °C, which is promising for waste heat recycling (predicted efficiency: 12.5%).
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
科研通AI6.3应助julien采纳,获得10
1秒前
1秒前
生鱼安乐发布了新的文献求助10
2秒前
feifei发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
罗汉果发布了新的文献求助10
3秒前
manmanzhong发布了新的文献求助10
3秒前
WYQ应助顺心的谷菱采纳,获得30
3秒前
4秒前
4秒前
4秒前
天天快乐应助认真的不评采纳,获得10
4秒前
5秒前
泥人满完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
酷波er应助xingxing采纳,获得20
5秒前
5秒前
6秒前
yizhou发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
7秒前
易鸿燕完成签到 ,获得积分10
7秒前
希望天下0贩的0应助rock采纳,获得10
8秒前
南极星完成签到,获得积分10
8秒前
科研通AI6.3应助独特代桃采纳,获得10
8秒前
9秒前
9秒前
小飞鼠发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
pifang2009发布了新的文献求助10
10秒前
泰山球迷发布了新的文献求助10
10秒前
Wefaily发布了新的文献求助20
11秒前
cc发布了新的文献求助10
11秒前
廖天佑发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
LmyHusband发布了新的文献求助10
12秒前
Sophiaxxi发布了新的文献求助10
13秒前
PINk发布了新的文献求助10
13秒前
顺心白开水完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
Adhesion Science: Principles & Practice 1234
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Burger's Medicinal Chemistry and Drug Discovery 400
A Step-by-Step Guide to Qualitative Data Coding 2nd Edition 400
Impact of Storage Orientation and Duration on Prefilled Syringe Performance: Break-Loose and Glide Forces, and Injection Time Across Multiple Time Points 360
Programming for Chemical Engineers Using C, C++, and MATLAB 320
Birth of Twins After Genome Editing for HIV Resistance 300
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 6674016
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8421549
关于积分的说明 18002674
捐赠科研通 5886504
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2978828
邀请新用户注册赠送积分活动 1954662
关于科研通互助平台的介绍 1884987