Enhancing thermoelectric performance of BiSbSe3 through improving carrier mobility via percolating carrier transports

材料科学 热电效应 热电材料 电子迁移率 晶界 热导率 微尺度化学 微观结构 电阻率和电导率 载流子散射 粒度 光电子学 凝聚态物理 复合材料 热力学 电气工程 数学教育 工程类 物理 数学
作者
Sining Wang,Yu Xiao,Dudi Ren,Lizhong Su,Yuting Qiu,Li‐Dong Zhao
出处
期刊:Journal of Alloys and Compounds [Elsevier BV]
卷期号:836: 155473-155473 被引量:18
标识
DOI:10.1016/j.jallcom.2020.155473
摘要

BiSbSe3 is a promising medium-temperature thermoelectric material on account of its intrinsically low thermal conductivity. To further enhance the thermoelectric performance in n-type BiSbSe3, we conduct Br doping at Se sites to optimize its carrier concentration and electrical conductivity, finally a maximum ZT of ∼0.8 in nanostructured BiSb(Se0.94Br0.06)3 is obtained at 700 K through mechanical alloying. Based on the optimal BiSb(Se0.94Br0.06)3 composition, we perform percolation effect with mixed grain sizes in nanoscale and microscale to enhance carrier mobility. It is found that carrier mobility is favorably improved by the addition of microscale grains (∼30 μm) in nanostructured BiSb(Se0.94Br0.06)3 matrix due to the reduced grain boundaries to carrier scattering, which benefits high electrical conductivity and power factor. Simultaneously, the BiSb(Se0.94Br0.06)3 matrix with mixed grain sizes still maintains very low thermal conductivity due to its intrinsically strong lattice anharmonicity. Owing to the optimized electrical properties and maintained low thermal conductivity, we obtain a maximum ZT value of ∼1.0 at 700 K in BiSb(Se0.94Br0.06)3–4C matrix with 40% microscale grains. This work provides a feasible method to optimize thermoelectric performance by designing microstructure with percolation effect.

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
1秒前
涵泽发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
Cici发布了新的文献求助10
2秒前
阿北完成签到,获得积分10
2秒前
Wesley发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
只是听说完成签到,获得积分10
4秒前
灰色与青发布了新的文献求助10
5秒前
从你的全世界路过完成签到 ,获得积分10
5秒前
碧蓝访风发布了新的文献求助10
5秒前
扶本宫起来完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
光催完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
6秒前
ll发布了新的文献求助10
6秒前
xchmnvpy发布了新的文献求助10
6秒前
zadi完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
8秒前
9秒前
Loki发布了新的文献求助10
9秒前
小向1993完成签到 ,获得积分10
10秒前
Wentworth发布了新的文献求助10
10秒前
汉堡包应助总是很简单采纳,获得10
11秒前
听忆发布了新的文献求助50
11秒前
领导范儿应助tiffany采纳,获得10
12秒前
林夏发布了新的文献求助10
12秒前
delicateicy完成签到,获得积分10
13秒前
yl完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
Huang发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
大模型应助小菜采纳,获得10
14秒前
14秒前
在水一方应助Wesley采纳,获得10
14秒前
111发布了新的文献求助10
14秒前
科研通AI6.2应助苹果亦巧采纳,获得10
15秒前
15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
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
The Sage Handbook of Digital Labour 600
汪玉姣:《金钱与血脉:泰国侨批商业帝国的百年激荡(1850年代-1990年代)》(2025) 500
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 6416696
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8235877
关于积分的说明 17493396
捐赠科研通 5469603
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2889578
邀请新用户注册赠送积分活动 1866568
关于科研通互助平台的介绍 1703745