Enhanced Thermoelectric Performance of ZrCoSb Half-Heusler Compounds by Sn–Bi Codoping

热电效应 材料科学 兴奋剂 晶界 凝聚态物理 热导率 微观结构 热电材料 功勋 无量纲量 电子迁移率 散射 光电子学 冶金 复合材料 热力学 光学 物理
作者
Shuyue Tan,Lifeng Jiang,J.W. Xian,Hongrui Li,Xinchen Li,Huijun Kang,Enyu Guo,Zongning Chen,Tongmin Wang
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:7 (18): 8025-8034
标识
DOI:10.1021/acsaem.4c01302
摘要

ZrCoSb-based half-Heusler compounds have shown outstanding thermoelectric and mechanical properties, making them highly promising for practical applications. However, most optimization strategies have focused on doping costly Hf at the Zr sites. Here, the structural evolution, thermoelectric properties, and transport mechanisms of ZrCoSb0.8–xSn0.2Bix compounds co-doped with less-costly Sn and Bi at Sb sites were investigated. Specifically, grains were refined via Bi doping, which introduced grain boundary scattering at low temperatures. The effect of grain-boundary scattering on electron transport weakened and became less pronounced at higher temperatures. Thus, the discrepancy in the weighted mobility of ZrCoSb0.8–xSn0.2Bix compounds was reduced. Furthermore, increasing Bi doping level significantly reduced the lattice thermal conductivity due to the introduction of large mass and strain field fluctuations. As a result, the trade-off between the weighted mobility and the lattice thermal conductivity at high temperatures enabled the dimensionless figure of merit (ZT) for ZrCoSb0.71Sn0.2Bi0.09 to be 0.68 at 973 K, an enhancement of 44.6% relative to the single Sn-doped ZrCoSb compound. Overall, this work demonstrates the feasibility of enhancing ZT via co-doping only at the Sb site, and it highlights microstructure effects on thermoelectric properties.
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
Neal_Wang完成签到 ,获得积分10
1秒前
完美世界应助张志迪采纳,获得30
1秒前
gishisei完成签到,获得积分10
2秒前
眯眯眼的青文完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
cis2014完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
NEO完成签到 ,获得积分10
4秒前
包子牛奶完成签到,获得积分10
5秒前
小鱼爱吃肉应助venihall采纳,获得30
5秒前
yf完成签到 ,获得积分10
6秒前
看文献完成签到,获得积分10
6秒前
眼睛大智宸完成签到,获得积分10
7秒前
Lucas应助清脆的乌冬面采纳,获得10
7秒前
柒月完成签到 ,获得积分10
7秒前
小刺猬完成签到,获得积分20
7秒前
click完成签到 ,获得积分10
8秒前
gu完成签到 ,获得积分10
8秒前
嘻哈二代完成签到,获得积分10
8秒前
小刺猬发布了新的文献求助10
9秒前
钱兵完成签到,获得积分10
9秒前
xhsz1111完成签到 ,获得积分10
10秒前
齐齐巴宾发布了新的文献求助10
10秒前
不羡江中仙完成签到 ,获得积分10
11秒前
江氏巨颏虎完成签到,获得积分10
12秒前
liucc完成签到,获得积分10
14秒前
草莓熊1215完成签到 ,获得积分10
16秒前
Tian完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
谨慎颜演完成签到 ,获得积分10
20秒前
21秒前
轩辕德地完成签到,获得积分10
22秒前
七子完成签到 ,获得积分10
22秒前
单身的金鱼完成签到 ,获得积分10
23秒前
熙梓日记应助yu采纳,获得10
23秒前
nick完成签到,获得积分10
23秒前
王宇杰发布了新的文献求助10
26秒前
张志迪发布了新的文献求助30
26秒前
煜琪完成签到 ,获得积分10
29秒前
Xiaoyan完成签到,获得积分10
29秒前
高分求助中
Licensing Deals in Pharmaceuticals 2019-2024 3000
Effect of reactor temperature on FCC yield 2000
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 1020
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 800
Mission to Mao: Us Intelligence and the Chinese Communists in World War II 600
MATLAB在传热学例题中的应用 500
Geochemistry, 2nd Edition 地球化学经典教科书第二版,不要epub版本 431
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 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 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3303355
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2937640
关于积分的说明 8482767
捐赠科研通 2611587
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1426065
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 662535
邀请新用户注册赠送积分活动 647026