在Yb2O3的现场降水中进行控制,用于Yb填充的Skutter审计中的协同电子 - 声子优化
Dandan Qin1, Meng Zhang1, Xiyuan Sun1
1School of Materials Science and Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 30, 2025
概括
研究人员通过引入Sb2O3.3. 提高了基于CoSb3的skuterudites的中温热电性能. 这一战略优化了热电传输特性,实现了1.58.8的创纪录的峰值ZT.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 凝聚物质物理学 凝聚物质物理学
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 基于CoSb3的 skutterudites显示出对中温热电应用的希望.
- 高晶格导热率和合的传输参数限制了它们的性能.
- 优化热电传输特性对于设备效率至关重要.
研究的目的:
- 通过引入Sb2O3.3,提高Yb0.3Co4Sb12的热电性能.
- 通过控制的纳米相工程来优化热电传输特性.
- 为了提高效率,将电子和声声传输脱.
主要方法:
- 用于将Sb2O3引入Yb0.3Co4Sb12系统的融技术.
- 在现场氧化产生Yb2O3纳米沉物.
- 用于保持最佳Yb填充的静态度补偿策略.
主要成果:
- 工程氧化物纳米相表现出双重功能:载体能量过和声子散射.
- 功率因子提升至61μW cm-1 K-2;晶格导热率降低至0.4 W m-1 K-1.
- 创纪录的高峰ZT为1.58在873K和平均ZT为1.05 (300-873K) 实现.
结论:
- 精密氧化物纳米相工程有效地解了电子和声子运输.
- 引入的Sb2O3作为优化热电性质的有效剂.
- 取得的性能代表了中温热电应用的重大进步.


