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
Ava应助w_采纳,获得10
刚刚
独角兽发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
3秒前
xxj发布了新的文献求助10
3秒前
顾矜应助SUMING采纳,获得10
4秒前
4秒前
5秒前
蜀山刀客完成签到,获得积分10
5秒前
树风发布了新的文献求助10
5秒前
CipherSage应助影zi采纳,获得10
6秒前
6秒前
6秒前
Akim应助Planet_Rabbit采纳,获得10
6秒前
可耐的秋天完成签到,获得积分10
6秒前
隐形曼青应助LT采纳,获得10
7秒前
徐北游发布了新的文献求助10
8秒前
不安莺完成签到,获得积分10
8秒前
坚强的严青完成签到,获得积分20
8秒前
9秒前
9秒前
9秒前
情怀应助勤劳滑板采纳,获得10
10秒前
无极微光应助乐观紫霜采纳,获得20
10秒前
10秒前
独角兽完成签到,获得积分10
11秒前
挽衾发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
w_发布了新的文献求助10
13秒前
老小孩发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
cq320完成签到 ,获得积分10
15秒前
15秒前
15秒前
可耐的咖啡豆完成签到,获得积分20
16秒前
搜集达人应助BX0627采纳,获得10
16秒前
徐北游完成签到,获得积分10
16秒前
Dengolia发布了新的文献求助50
16秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
16秒前
顾矜应助科研通管家采纳,获得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
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 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 6412025
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8231179
关于积分的说明 17469466
捐赠科研通 5464859
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2887475
邀请新用户注册赠送积分活动 1864228
关于科研通互助平台的介绍 1702915