High Thermoelectric Performance through Crystal Symmetry Enhancement in Triply Doped Diamondoid Compound Cu2SnSe3

材料科学 塞贝克系数 热电效应 兴奋剂 热电材料 声子散射 有效质量(弹簧-质量系统) 晶体结构 凝聚态物理 电阻率和电导率 声子 热导率 结晶学 分析化学(期刊) 光电子学 化学 热力学 复合材料 物理 量子力学 工程类 色谱法 电气工程
作者
Lei Hu,Yubo Luo,Yue‐Wen Fang,Feiyu Qin,Xun Cao,Hongyao Xie,Jiawei Liu,Jinfeng Dong,Andrea Sanson,Marco Giarola,Xianyi Tan,Yun Zheng,Ady Suwardi,Yizhong Huang,Kedar Hippalgaonkar,Jiaqing He,Wenqing Zhang,Jianwei Xu,Qingyu Yan,Mercouri G. Kanatzidis
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:11 (42) 被引量:58
标识
DOI:10.1002/aenm.202100661
摘要

Abstract The presence of high crystallographic symmetry and nanoscale defects are favorable for thermoelectrics. With proper electronic structures, a highly symmetric crystal tends to possess multiple carrier channels and promote electrical conductivity without sacrificing Seebeck coefficient. In addition, nanoscale defects can effectively scatter acoustic phonons to suppress thermal conductivity. Here, it is reported that the triple doping of Cu 2 SnSe 3 leads to a high ZT value of 1.6 at 823 K for Cu 1.85 Ag 0.15 (Sn 0.88 Ga 0.1 Na 0.02 )Se 3 , and a decent average ZT ( ZT ave ) value of 0.7 is also achieved for Cu 1.85 Ag 0.15 (Sn 0.93 Mg 0.06 Na 0.01 )Se 3 from 475 to 823 K. This study reveals: 1) Ag doping on Cu sites generates numerous point defects and greatly decreases lattice thermal conductivity. 2) Doping Mg or Ga converts the monoclinic Cu 2 SnSe 3 into a cubic structure. This symmetry enhancing leads to an increase in the effective mass from 0.8 m e to 2.6 m e ( m e , free electron mass) and the power factor from 4.3 µW cm −1 K −2 for Cu 2 SnSe 3 to 11.6 µW cm −1 K −2 . 3) Na doping creates dense dislocation arrays and nanoprecipitates, which strengthens the phonon scattering. 4) Pair distribution function analysis shows localized symmetry breakdown in the cubic Cu 1.85 Ag 0.15 (Sn 0.88 Ga 0.1 Na 0.02 )Se 3 . This work provides a standpoint to design promising thermoelectric materials by synergistically manipulating crystal symmetry and nanoscale defects.
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
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
何去何从完成签到 ,获得积分20
刚刚
123发布了新的文献求助20
1秒前
liang完成签到 ,获得积分10
1秒前
希望天下0贩的0应助YANGGG采纳,获得10
1秒前
1秒前
奋斗画板完成签到,获得积分10
3秒前
昭仪完成签到 ,获得积分10
4秒前
沙漠完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
6秒前
雅痞陶完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
RioooOo发布了新的文献求助30
9秒前
10秒前
buyaoshuo发布了新的文献求助10
11秒前
爆米花应助oiiaiooiiiai采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
张伟鹏发布了新的文献求助10
13秒前
jiang完成签到,获得积分10
13秒前
13秒前
可爱的函函应助小卜采纳,获得10
14秒前
concise发布了新的文献求助10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
心星发布了新的文献求助10
15秒前
lu完成签到,获得积分10
15秒前
yang完成签到,获得积分0
16秒前
辰扞发布了新的文献求助10
16秒前
羊羊羊发布了新的文献求助10
17秒前
Lyuhng+1完成签到 ,获得积分10
18秒前
xuexi完成签到,获得积分10
18秒前
雨过天晴发布了新的文献求助10
18秒前
CBP完成签到,获得积分10
20秒前
提供简单发布了新的文献求助10
22秒前
23秒前
李不乐完成签到,获得积分10
23秒前
高分求助中
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Cronologia da história de Macau 1600
Treatment response-adapted risk index model for survival prediction and adjuvant chemotherapy selection in nonmetastatic nasopharyngeal carcinoma 1000
Lloyd's Register of Shipping's Approach to the Control of Incidents of Brittle Fracture in Ship Structures 1000
BRITTLE FRACTURE IN WELDED SHIPS 1000
Intentional optical interference with precision weapons (in Russian) Преднамеренные оптические помехи высокоточному оружию 1000
Atlas of Anatomy 5th original digital 2025的PDF高清电子版(非压缩版,大小约400-600兆,能更大就更好了) 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 物理化学 光电子学 细胞生物学 基因 电极 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6201714
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8028683
关于积分的说明 16718352
捐赠科研通 5294508
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2821352
邀请新用户注册赠送积分活动 1800911
关于科研通互助平台的介绍 1662848