Reduced thermal conductivity and improved ZT of Cu-doped SnS-based bulk thermoelectric materials via compositing SnS nano-fiber strategy

材料科学 热电效应 微晶 热导率 声子散射 兴奋剂 热电材料 晶界 纳米纤维 复合材料 光电子学 微观结构 冶金 热力学 物理
作者
Yi Qin,Meiqian Xie,Yajuan Zhang,Mengxue Wang,Tao Xiong,Zixu Wang,Ting Zhao
出处
期刊:Ceramics International [Elsevier BV]
卷期号:49 (22): 34481-34489 被引量:6
标识
DOI:10.1016/j.ceramint.2023.08.027
摘要

Tin sulfide (SnS), as a low-cost and eco-friendly thermoelectric (TE) material, exhibits relatively poor phonon and charge transport capacities when the long-range ordered layered crystal structure is broken by the grain boundaries of polycrystalline. Nevertheless, doping and compositing are effective strategies for improving the electrical and thermal conductivity. Herein, utilizing the composite powders synthesized via Cu-doped SnS nanosheets grown in-situ on the surface of Cu-doped SnS nanofibers, we design a homogeneous nanofibers composited Cu-doped SnS polycrystalline bulk to boost its TE performance. Comparing with pure phase SnS, Cu doping can effectively increase the carrier concentration and mobility of SnS, realizing an increase of electrical conductivity from 4.11 S·cm−1 to 31.57 S·cm−1. Simultaneously, quite a number of fiber/matrix composite interfaces for phonon scattering are formed due to incorporating of composite nanofibers, which significantly reduce the lattice thermal conductivity of Cu-doped SnS polycrystalline bulk. The results show that thermal conductivity reduced as low as 0.64 W·m−1 K−1 at 324 K when the additive amount of nanofibers was fix at 2 wt%. Ultimately, the power factor and ZT value are markedly enhanced at low and medium temperature ranges (300–500 K) compared with SnS polycrystalline bulk without fiber incorporation. This provides an effective strategy for optimizing the thermoelectric performance of SnS-based polycrystalline.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
高兴的冰棍完成签到,获得积分10
1秒前
dd完成签到,获得积分10
1秒前
Selenaxue完成签到,获得积分10
2秒前
Hello应助悦耳半梦采纳,获得30
2秒前
脆啵啵马克宝完成签到,获得积分10
3秒前
烟里戏完成签到 ,获得积分10
5秒前
斯文败类应助dd采纳,获得10
5秒前
6秒前
小布完成签到 ,获得积分0
6秒前
7秒前
7秒前
8秒前
鱼鱼发布了新的文献求助10
8秒前
airslake发布了新的文献求助10
9秒前
11完成签到,获得积分10
9秒前
SciGPT应助活泼的冬寒采纳,获得10
11秒前
地表飞猪应助mooncake采纳,获得40
11秒前
xd发布了新的文献求助10
11秒前
小马甲应助云中采纳,获得10
12秒前
Nancy发布了新的文献求助10
13秒前
紫川应助科研通管家采纳,获得20
13秒前
汉堡包应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
乐观小之应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
小马甲应助科研通管家采纳,获得10
14秒前
14秒前
15秒前
御风完成签到,获得积分10
18秒前
20秒前
黄同学完成签到,获得积分10
21秒前
1233完成签到,获得积分10
22秒前
鱼鱼完成签到,获得积分10
22秒前
myn1990完成签到,获得积分20
23秒前
24秒前
24秒前
24秒前
24秒前
不炗关注了科研通微信公众号
25秒前
25秒前
李小新完成签到 ,获得积分10
26秒前
高分求助中
A new approach to the extrapolation of accelerated life test data 1000
Cognitive Neuroscience: The Biology of the Mind 1000
Technical Brochure TB 814: LPIT applications in HV gas insulated switchgear 1000
ACSM’s Guidelines for Exercise Testing and Prescription, 12th edition 500
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 500
Nucleophilic substitution in azasydnone-modified dinitroanisoles 500
不知道标题是什么 500
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 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3969917
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3514626
关于积分的说明 11175060
捐赠科研通 3249928
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1795165
邀请新用户注册赠送积分活动 875617
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 804891