Mediating Point Defects Endows n‐Type Bi2Te3 with High Thermoelectric Performance and Superior Mechanical Robustness for Power Generation Application

材料科学 热电效应 热电材料 能量转换效率 光电子学 晶体缺陷 塞贝克系数 热电发电机 脆性 热导率 复合材料 工程物理 凝聚态物理 热力学 物理 工程类
作者
Yuke Zhu,Yuxin Sun,Jianbo Zhu,Kun Song,Zihang Liu,Ming Liu,Muchun Guo,Xingyan Dong,Fengkai Guo,Xiaojian Tan,Bo Yu,Wei Cai,Jun Jiang,Jiehe Sui
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:18 (23): e2201352-e2201352 被引量:120
标识
DOI:10.1002/smll.202201352
摘要

Bi2 Te3 -related alloys dominate the commercial thermoelectric market, but the layered crystal structure leads to the dissociation and intrinsic brittle fracture, especially for single crystals that may worsen the practical efficiency. In this work, point defect configuration by S/Te/I defects engineering is engaged to boost thermoelectric and mechanical properties of n-type Bi2 Te3 alloy, which, coupled with p-type BiSbTe, shows a competitive conversion efficiency for the fabricated module. First, as S alloying suppresses the intrinsic B i T e , antisite defects and forms a donor-like effect, electronic transport properties are optimized, associated with the decreased thermal conductivity due to the point defect scattering. The periodide compound TeI4 is afterward adopted to further tune carrier concentration for the realization of an optimal ZT. Finally, an advanced average ZT of 1.05 with ultra-high compressive strength of 230 MPa is achieved for Bi2 Te2.9 S0.1 (TeI4 )0.0012 . Based on this optimum composition, a fabricated 17-pair module demonstrates a maximum conversion efficiency of 5.37% under the temperature difference of 250 K, rivaling the current state-of-the-art Bi2 Te3 modules. This work reveals the novel mechanism of point defect reconfiguration in synergistic enhancement of thermoelectric and mechanical properties for durably commercial application, which may be applicable to other thermoelectric systems.
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
害怕的听筠完成签到,获得积分10
刚刚
阳光少女完成签到,获得积分10
1秒前
wyq完成签到 ,获得积分10
1秒前
PORCO发布了新的文献求助10
1秒前
真饿啊完成签到,获得积分10
1秒前
烂漫煎饼应助will采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
碧蓝颜完成签到,获得积分10
2秒前
鸣蜩阿六完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
V_4_Vendetta完成签到,获得积分10
4秒前
边诺完成签到,获得积分10
4秒前
doudou完成签到,获得积分10
4秒前
香蕉觅云应助Willa采纳,获得10
4秒前
Akim应助孙朱珠采纳,获得10
4秒前
记得吃早饭完成签到,获得积分10
4秒前
wyt发布了新的文献求助10
4秒前
5秒前
Sh_Wen发布了新的文献求助10
6秒前
认真的不评完成签到,获得积分10
6秒前
agog完成签到,获得积分10
6秒前
dandelion完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
0128lun完成签到,获得积分10
6秒前
wxy完成签到,获得积分10
7秒前
科研小白完成签到 ,获得积分10
7秒前
刘萌清完成签到,获得积分20
7秒前
天天快乐应助精明一寡采纳,获得10
7秒前
不会取名啊完成签到,获得积分10
7秒前
打打应助儒雅的渊思采纳,获得10
7秒前
王小磊完成签到,获得积分10
7秒前
邰雪磊完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
超级的诗兰完成签到,获得积分10
8秒前
星星完成签到,获得积分10
8秒前
赘婿应助宋相甫采纳,获得10
9秒前
一个左正蹬完成签到,获得积分10
9秒前
suicone完成签到,获得积分10
9秒前
Dale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
Principles of town planning: translating concepts to applications 1000
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7739148
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9288059
关于积分的说明 20186720
捐赠科研通 7317222
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3306031
关于科研通互助平台的介绍 2458554
邀请新用户注册赠送积分活动 2315987