High‐Efficiency Thermoelectric Power Generation Enabled by Homogeneous Incorporation of MXene in (Bi,Sb)2Te3 Matrix

材料科学 热电效应 热导率 塞贝克系数 能量转换效率 声子 光电子学 凝聚态物理 热力学 复合材料 物理
作者
Xiaofang Lu,Qihao Zhang,Jincheng Liao,Hongyi Chen,Yuchi Fan,Juanjuan Xing,Shijia Gu,Jilong Huang,Jiaxin Ma,Jiancheng Wang,Lianjun Wang,Wan Jiang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:10 (2) 被引量:142
标识
DOI:10.1002/aenm.201902986
摘要

Abstract The (Bi,Sb) 2 Te 3 (BST) compounds have long been considered as the benchmark of thermoelectric (TE) materials near room temperature especially for refrigeration. However, their unsatisfactory TE performances in wide‐temperature range severely restrict the large‐scale applications for power generation. Here, using a self‐assembly protocol to deliver a homogeneous dispersion of 2D inclusion in matrix, the first evidence is shown that incorporation of MXene (Ti 3 C 2 T x ) into BST can simultaneously achieve the improved power factor and greatly reduced thermal conductivity. The oxygen‐terminated Ti 3 C 2 T x with proper work function leads to highly increased electrical conductivity via hole injection and retained Seebeck coefficient due to the energy barrier scattering. Meanwhile, the alignment of Ti 3 C 2 T x with the layered structure significantly suppresses the phonon transport, resulting in higher interfacial thermal resistance. Accordingly, a peak ZT of up to 1.3 and an average ZT value of 1.23 from 300 to 475 K are realized for the 1 vol% Ti 3 C 2 T x /BST composite. Combined with the high‐performance composite and rational device design, a record‐high thermoelectric conversion efficiency of up to 7.8% is obtained under a temperature gradient of 237 K. These findings provide a robust and scalable protocol to incorporate MXene as a versatile 2D inclusion for improving the overall performance of TE materials toward high energy‐conversion efficiency.
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
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
舟渡完成签到,获得积分10
2秒前
杨帆发布了新的文献求助10
3秒前
yu完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
十二完成签到,获得积分10
4秒前
5秒前
十二发布了新的文献求助10
7秒前
cocolu应助00采纳,获得10
9秒前
勤恳元枫完成签到,获得积分10
9秒前
深情安青应助丰富的凡儿采纳,获得10
10秒前
乐乐应助狂野的寻凝采纳,获得10
10秒前
勤恳元枫发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
NexusExplorer应助lfl采纳,获得10
13秒前
FashionBoy应助雪山飞龙采纳,获得10
15秒前
15秒前
youyou发布了新的文献求助30
16秒前
田様应助皮蛋采纳,获得10
16秒前
tujamo完成签到,获得积分10
17秒前
杨婷婷发布了新的文献求助10
18秒前
寂漉完成签到,获得积分10
20秒前
20秒前
20秒前
连长完成签到,获得积分10
23秒前
Zhang发布了新的文献求助30
23秒前
情怀应助杨婷婷采纳,获得10
26秒前
26秒前
26秒前
28秒前
28秒前
jiojio完成签到,获得积分10
28秒前
舒服的吗喽完成签到 ,获得积分10
28秒前
29秒前
30秒前
32秒前
雨雪霏霏发布了新的文献求助20
32秒前
小学生发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
微笑的铸海完成签到 ,获得积分10
32秒前
时尚觅山发布了新的文献求助10
32秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Cognitive Paradigms in Knowledge Organisation 2000
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger Heßler, Claudia, Rud 1000
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 1000
Natural History of Mantodea 螳螂的自然史 1000
A Photographic Guide to Mantis of China 常见螳螂野外识别手册 800
How Maoism Was Made: Reconstructing China, 1949-1965 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 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 量子力学 冶金 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3318402
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2949893
关于积分的说明 8548319
捐赠科研通 2626622
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1437273
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 666193
邀请新用户注册赠送积分活动 652133