导电式P型AgCu(Se,S,Te) 热电材料
Kelin Shen1,2, Qingyu Yang1,2, Pengfei Qiu1,2,3
1State Key Laboratory of High Performance Ceramics and Superfine Microstructure, Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 200050, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|July 5, 2024
概括
柔软的无机热电材料使灵活的设备成为可能. 研究人员绘制了AgCu(Se,S,Te) 组成图,确定了高性能,灵活的热电器件的最佳范围,其最大功率 (zT) 为0.81.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 固态物理 固态物理
- 无机化学 无机化学
背景情况:
- 柔性无机热电 (TE) 材料对于柔性TE设备至关重要.
- AgCu ((Se,S,Te) 伪末端固体溶液具有复杂的特性,但缺乏明确的组成-结构-特性关系.
- 对这些材料的现有研究是有限的,阻碍了对设备应用的优化.
研究的目的:
- 系统地研究AgCu(Se,S,Te) 伪末端固体溶液的相位组成,晶体结构,机械和TE特性.
- 为AgCuSe-AgCuS-AgCuTe系统构建全面的组成-结构-特性阶段图.
- 为了确定组合范围,为灵活的设备应用提供高 TE 性能和固有的可塑性.
主要方法:
- 合成和表征大约60个AgCu(Se,S,Te) 伪极端固体溶液.
- 系统地研究相位组成,晶体结构,机械性能和热电性能.
- 构建相位图并确定柔性-脆性和n-p过渡边界.
主要成果:
- 为AgCuSe-AgCuS-AgCuTe系统建立了全面的组成-结构-特性阶段图.
- 绘制了柔性-脆性和n-p过渡边界,确定了最佳组成范围.
- 高性能p型柔性TE材料在340K时达到0.81的最大功率 (zT).
- 使用这些材料制造的灵活的内平面TE设备与现有灵活的TE设备相比,显示出优越的输出性能.
结论:
- 该研究提供了对AgCu(Se,S,Te) 材料的组成-结构-性质关系的清晰理解.
- 为灵活的TE设备应用成功开发了高性能柔性热电材料.
- 制造的柔性TE设备表现出有前途的性能,超过有机和混合替代品.
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