Compromise between band structure and phonon scattering in efficient n-Mg3Sb2-Bi thermoelectrics

热电效应 材料科学 热电材料 凝聚态物理 声子散射 带隙 有效质量(弹簧-质量系统) 功勋 热导率 散射 声子 电子能带结构 工程物理 光电子学 光学 物理 热力学 复合材料 量子力学
作者
Xuemin Shi,Xinyue Zhang,Alex M. Ganose,Junsoo Park,Cheng Sun,Zhiwei Chen,Siqi Lin,Wen Li,Anubhav Jain,Yanzhong Pei
出处
期刊:Materials Today Physics [Elsevier BV]
卷期号:18: 100362-100362 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.mtphys.2021.100362
摘要

n-type Mg3Sb2-based materials have become a top candidate for efficient thermoelectric applications within 300–700 K, due to its high band degeneracy, inherently high carrier mobility and low lattice thermal conductivity, as well as its advantages of less toxicity and abundance. Existing works showed that Mg3Bi2-alloying largely help ensure the exceptional performance, leaving a key issue to be uncovered on the primary mechanisms favoring or limiting the thermoelectric performance of Mg3Sb2-xBix alloys. Here we focus on the alloy composition dependent transport properties at various temperatures, with a large volume of experimental data. It is revealed that, with increasing x, the reduction in both inertial mass and lattice thermal conductivity is significantly beneficial, but the closure in band gap leads to a strong compensation due to the bipolar effect. Such a compromise between band structure and phonon scattering results in optimal Mg3Bi2-alloying concentrations to be about 50%–75% at 300 K, 50%–60% at 450 K and 50% at 600 K, which successfully guiding this work to realize extraordinary thermoelectric figure of merit at these temperatures.
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
2秒前
yangyog完成签到,获得积分10
4秒前
LB发布了新的文献求助10
5秒前
黄焖鸡大王完成签到 ,获得积分10
6秒前
8秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
Lucas应助jitanxiang采纳,获得10
10秒前
linshunan完成签到 ,获得积分10
11秒前
明月半墙发布了新的文献求助10
12秒前
15秒前
16秒前
16秒前
17秒前
汤唯完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
ohenry发布了新的文献求助10
21秒前
wubin69发布了新的文献求助200
22秒前
Ava应助xmhxpz采纳,获得10
22秒前
小慧发布了新的文献求助10
23秒前
归尘发布了新的文献求助10
23秒前
领导范儿应助舒服的惜灵采纳,获得10
23秒前
科研通AI5应助hyh采纳,获得10
26秒前
26秒前
老马哥完成签到 ,获得积分0
27秒前
32秒前
34秒前
35秒前
驿寄梅花发布了新的文献求助10
37秒前
嗯呐完成签到,获得积分10
39秒前
萱萱发布了新的文献求助10
40秒前
hyh发布了新的文献求助10
40秒前
45秒前
烟花应助驿寄梅花采纳,获得10
45秒前
xmhxpz发布了新的文献求助10
48秒前
迷路的芝麻完成签到 ,获得积分10
49秒前
Neo完成签到,获得积分10
49秒前
49秒前
CodeCraft应助carly采纳,获得20
50秒前
桐桐应助优秀藏鸟采纳,获得10
50秒前
53秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Encyclopedia of Geology (2nd Edition) 2000
Maneuvering of a Damaged Navy Combatant 650
Периодизация спортивной тренировки. Общая теория и её практическое применение 310
Mixing the elements of mass customisation 300
the MD Anderson Surgical Oncology Manual, Seventh Edition 300
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3780364
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3325704
关于积分的说明 10224008
捐赠科研通 3040823
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1669040
邀请新用户注册赠送积分活动 799013
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 758648