Synergistic effect of grain boundaries and phonon engineering in Sb substituted Bi2Se3 nanostructures for thermoelectric applications

材料科学 热导率 晶界 热电效应 声子散射 热电材料 塞贝克系数 凝聚态物理 声子 碲化铋 散射 复合材料 光学 热力学 微观结构 物理
作者
V. Vijay,S. Harish,J. Archana,M. Navaneethan
出处
期刊:Journal of Colloid and Interface Science [Elsevier BV]
卷期号:612: 97-110 被引量:34
标识
DOI:10.1016/j.jcis.2021.12.027
摘要

Phonon scattering by intrinsic defects and nanostructures has been the primary strategy for minimizing the thermal conductivity in thermoelectric materials. In this work, we present the effect of Isovalent substitution as a method to decouple the Seebeck coefficient and the thermal conductivity of antimony (Sb) substituted bismuth selenide (Bi2Se3). Transmission electron microscopy studies present the nanostructured Bi2-xSbxSe3 thermoelectric system represents the coexistence of hierarchical defect structure and dislocations. The observed giant reduction in thermal conductivity is due to the multi-scale phonon scattering caused by a combination of stacking faults, lattice dislocations and grain boundary scattering. This study reveals that a large number of dislocations about ∼1.09 × 1016 m-2 are particularly effective at lowering thermal conductivity. We achieved one of the ultra-low thermal conductivity values (∼0.26 W/m K) for the maximized dislocation concentration. Moreover, Isovalent substitution provides a new avenue for the reduction in thermal conductivity and significant enhancement in the Seebeck coefficient of thermoelectric materials.
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
生信精准科研完成签到,获得积分10
刚刚
HYYY发布了新的文献求助10
刚刚
郭囯完成签到,获得积分10
刚刚
lilili完成签到 ,获得积分10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
1秒前
2秒前
快乐科研完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
xcgh应助yy采纳,获得10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
Emily完成签到,获得积分10
5秒前
小碗君完成签到,获得积分10
5秒前
长安完成签到,获得积分10
5秒前
汉堡包应助老实的乐儿采纳,获得10
5秒前
5秒前
Wayne完成签到,获得积分10
6秒前
可能完成签到,获得积分10
7秒前
顺利毕业耶耶耶完成签到,获得积分10
7秒前
薛琴完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
wuxunxun2015发布了新的文献求助10
7秒前
文章发发发完成签到 ,获得积分10
7秒前
FashionBoy应助秀丽的短靴采纳,获得10
7秒前
hu发布了新的文献求助10
8秒前
赵赵完成签到,获得积分10
8秒前
无花果应助喜欢汪的猫采纳,获得10
9秒前
9秒前
环秋完成签到,获得积分10
9秒前
蓝色旺仔应助xianbei采纳,获得20
9秒前
centlay发布了新的文献求助10
9秒前
完美世界应助要减肥火车采纳,获得10
10秒前
ding应助zzn采纳,获得10
10秒前
10秒前
ding应助XuZ采纳,获得10
10秒前
开朗火龙果完成签到 ,获得积分10
10秒前
高分求助中
Incubation and Hatchery Performance, The Devil is in the Details 2000
Pipeline and riser loss of containment 2001 - 2020 (PARLOC 2020) 1000
Comparing natural with chemical additive production 500
The Leucovorin Guide for Parents: Understanding Autism’s Folate 500
Phylogenetic study of the order Polydesmida (Myriapoda: Diplopoda) 500
A Manual for the Identification of Plant Seeds and Fruits : Second revised edition 500
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.) 400
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 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5204858
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4383758
关于积分的说明 13650861
捐赠科研通 4241754
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2327024
邀请新用户注册赠送积分活动 1324769
关于科研通互助平台的介绍 1276983