High Thermoelectric Performance through Crystal Symmetry Enhancement in Triply Doped Diamondoid Compound Cu2SnSe3

材料科学 塞贝克系数 热电效应 兴奋剂 热电材料 声子散射 有效质量(弹簧-质量系统) 晶体结构 凝聚态物理 电阻率和电导率 声子 热导率 结晶学 分析化学(期刊) 光电子学 化学 热力学 复合材料 物理 量子力学 电气工程 工程类 色谱法
作者
Lei Hu,Yubo Luo,Yue‐Wen Fang,Feiyu Qin,Xun Cao,Hongyao Xie,Jiawei Liu,Jinfeng Dong,Andrea Sanson,Marco Giarola,Xianyi Tan,Yun Zheng,Ady Suwardi,Yizhong Huang,Kedar Hippalgaonkar,Jiaqing He,Wenqing Zhang,Jianwei Xu,Qingyu Yan,Mercouri G. Kanatzidis
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (42) 被引量:64
标识
DOI:10.1002/aenm.202100661
摘要

Abstract The presence of high crystallographic symmetry and nanoscale defects are favorable for thermoelectrics. With proper electronic structures, a highly symmetric crystal tends to possess multiple carrier channels and promote electrical conductivity without sacrificing Seebeck coefficient. In addition, nanoscale defects can effectively scatter acoustic phonons to suppress thermal conductivity. Here, it is reported that the triple doping of Cu 2 SnSe 3 leads to a high ZT value of 1.6 at 823 K for Cu 1.85 Ag 0.15 (Sn 0.88 Ga 0.1 Na 0.02 )Se 3 , and a decent average ZT ( ZT ave ) value of 0.7 is also achieved for Cu 1.85 Ag 0.15 (Sn 0.93 Mg 0.06 Na 0.01 )Se 3 from 475 to 823 K. This study reveals: 1) Ag doping on Cu sites generates numerous point defects and greatly decreases lattice thermal conductivity. 2) Doping Mg or Ga converts the monoclinic Cu 2 SnSe 3 into a cubic structure. This symmetry enhancing leads to an increase in the effective mass from 0.8 m e to 2.6 m e ( m e , free electron mass) and the power factor from 4.3 µW cm −1 K −2 for Cu 2 SnSe 3 to 11.6 µW cm −1 K −2 . 3) Na doping creates dense dislocation arrays and nanoprecipitates, which strengthens the phonon scattering. 4) Pair distribution function analysis shows localized symmetry breakdown in the cubic Cu 1.85 Ag 0.15 (Sn 0.88 Ga 0.1 Na 0.02 )Se 3 . This work provides a standpoint to design promising thermoelectric materials by synergistically manipulating crystal symmetry and nanoscale defects.
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
三羧酸循环完成签到,获得积分10
1秒前
lh发布了新的文献求助10
1秒前
goy完成签到,获得积分10
1秒前
威武幼荷完成签到 ,获得积分10
2秒前
kinoss完成签到,获得积分10
3秒前
俏皮冰露完成签到,获得积分10
4秒前
淳于安筠完成签到 ,获得积分10
4秒前
369ninja发布了新的文献求助30
5秒前
酸味yjm的应助被xiaolizi采纳,获得80
5秒前
yoooooooo完成签到,获得积分10
6秒前
风想随心完成签到,获得积分10
7秒前
ada阿达完成签到,获得积分10
7秒前
研友_5Zl4VZ完成签到,获得积分10
8秒前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分0
9秒前
鲤鱼小蕾完成签到 ,获得积分10
9秒前
麦田麦兜完成签到,获得积分0
11秒前
小墨墨完成签到 ,获得积分10
12秒前
lh完成签到,获得积分10
14秒前
张婧完成签到,获得积分10
19秒前
辛勤笑珊完成签到,获得积分10
19秒前
码头完成签到 ,获得积分10
20秒前
山下梅子酒完成签到,获得积分10
21秒前
506407完成签到,获得积分10
22秒前
Cliche完成签到,获得积分10
22秒前
kyt_vip完成签到,获得积分10
23秒前
苹果老太完成签到,获得积分10
23秒前
端庄的饼干完成签到,获得积分10
24秒前
GentleFade完成签到,获得积分10
24秒前
水水的应助被Marksman497采纳,获得10
25秒前
elsa622完成签到 ,获得积分10
25秒前
靓丽翠琴完成签到,获得积分10
25秒前
酸味yjm的应助被Marksman497采纳,获得10
25秒前
酸味yjm的应助被Marksman497采纳,获得10
25秒前
酸味yjm的应助被Marksman497采纳,获得10
26秒前
酸味yjm的应助被Marksman497采纳,获得10
26秒前
酸味yjm的应助被Marksman497采纳,获得10
26秒前
李舟缘完成签到,获得积分10
26秒前
酸味yjm的应助被Marksman497采纳,获得10
26秒前
酸味yjm的应助被Marksman497采纳,获得10
26秒前
鲤鱼坤完成签到,获得积分10
27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
IRTSD: Open-Source Data and Toolset for Electromagnetic Transient Analysis of Disturbances and IBR Control Malfunctions in Transmission Systems 1000
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Les Mots du discours 600
A Consideration on Use of Material Grades for Hull Structural Members Based on Fracture Toughness(Second Report) 500
AI Disclosure in Annual Reports: Evolution, Determinants, and Capital Market Participants’ Perceptions 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 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8108810
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9516594
关于积分的说明 21503520
捐赠科研通 7685459
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3411013
关于科研通互助平台的介绍 2538302
邀请新用户注册赠送积分活动 2450932