Boron Strengthened GeTe‐Based Alloys for Robust Thermoelectric Devices with High Output Power Density

材料科学 斯库特绿铁矿 热电效应 热电材料 功勋 维氏硬度试验 热膨胀 热稳定性 复合材料 相(物质) 热导率 光电子学 微观结构 热力学 化学工程 物理 化学 有机化学 工程类
作者
Guangyuan Bai,Yuan Yu,Xuelian Wu,Junqin Li,Yucheng Xie,Lipeng Hu,Fusheng Liu,Matthias Wuttig,Oana Cojocaru‐Mirédin,Chaohua Zhang
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (37) 被引量:61
标识
DOI:10.1002/aenm.202102012
摘要

Abstract High‐performance thermoelectric (TE) devices require not only a high figure of merit ( ZT ) but also mechanical strength and thermal stability. Here, a simultaneous enhancement of ZT as well as mechanical properties is obtained in GeTe‐based alloys by adding boron. This material is then assembled with n‐type CoSb 3 skutterudite into TE modules. The improved ZT values result from the increase in charge carrier mobility due to the reduced interfacial barrier height. A peak ZT of 2.2 at 773 K can be achieved in Ge 0.84 Pb 0.1 Sb 0.06 TeB 0.07 , which shows a negligible change in the coefficient of thermal expansion upon the phase transition from the rhombohedral to the cubic phase, ensuring good thermal stability of the device. Resulting from the boron‐induced grain refinement and dispersion strengthening, the average compressive strength and Vickers hardness of Ge 0.9 Sb 0.1 TeB 0.07 can be enhanced to ≈227 MPa and ≈202 H v , respectively. The improved mechanical properties facilitate the assembly of devices and lower the interfacial contact resistance. As a synergy of increased ZT and mechanical strength, a high output power density of ≈1.76 W cm −2 at Δ T = 425 K and an energy conversion efficiency of 7.4% at Δ T = 477 K can be achieved in the TE modules.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
1秒前
鱼鱼完成签到,获得积分10
2秒前
ViVi发布了新的文献求助10
2秒前
CodeCraft应助lzq671采纳,获得10
5秒前
null发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
10秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
10秒前
烟花应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
嘻嘻哈哈应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
木鱼应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
11秒前
油米盐应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
木鱼应助科研通管家采纳,获得30
12秒前
12秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
领导范儿应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
12秒前
12秒前
嘻嘻哈哈应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
奋斗诗云完成签到 ,获得积分10
12秒前
12秒前
科研通AI6.4应助鲸落采纳,获得10
14秒前
15秒前
Garcia完成签到,获得积分10
15秒前
一方通行发布了新的文献求助10
15秒前
16秒前
16秒前
爱吃食物的女孩完成签到 ,获得积分10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
The Wiley Blackwell Companion to Diachronic and Historical Linguistics 3000
The impact of workplace variables on juvenile probation officers’ job satisfaction 1000
When the badge of honor holds no meaning anymore 1000
HANDBOOK OF CHEMISTRY AND PHYSICS 106th edition 1000
ASPEN Adult Nutrition Support Core Curriculum, Fourth Edition 1000
AnnualResearch andConsultation Report of Panorama survey and Investment strategy onChinaIndustry 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6282141
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8100972
关于积分的说明 16938034
捐赠科研通 5349144
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2843367
邀请新用户注册赠送积分活动 1820558
关于科研通互助平台的介绍 1677469