Hierarchical Phonon Scattering from Nano to Macro Scale in Ag-Nano/TiO2-Micro Particle-Decorated p-type Bismuth Telluride Bulk Composites

材料科学 热电效应 热导率 复合材料 声子 复合数 纳米颗粒 色散(光学) 声子散射 热电材料 粒度 碲化铋 凝聚态物理 纳米技术 光学 物理 热力学
作者
Pooja Rawat,Anil Kumar,Jae Hyun Yun,Hongjong Jin,Seokyeong Byeon,Hyungyu Jin,Jong‐Soo Rhyee
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:15 (50): 58487-58496 被引量:3
标识
DOI:10.1021/acsami.3c14376
摘要

We study the thermoelectric properties of a p-type Bi0.4Sb1.6Te3.4 (BST) composite with Ag nanoparticle-decorated TiO2 microparticles (US-Ag/TiO2). The dispersion of US-Ag/TiO2 particles, synthesized by an ultrasonication (US) method, into the matrix effectively decreases lattice and bipolar thermal conductivity, attributed to the scattering centers formed at nano and micro scales. The electron backscattering diffraction (EBSD) measurements revealed smaller grain sizes within the BST composite when paired with the US-Ag/TiO2 particle dispersion. These reduced grain sizes, alongside nanoparticle-decorated microparticles dispersed throughout the matrix, scatter phonons effectively from long- to short-wavelength phonons and subsequently decrease lattice thermal conductivity. While the power factors of the composites are reduced, significant suppression of lattice and bipolar thermal conductivity has led to an increase in the maximum zT value (1.4 at 325 K) for a 0.9 wt % US-Ag/TiO2 particle dispersion within the BST matrix. This particle dispersion in the BST composite consistently demonstrates a high zT value across an extensive temperature spectrum, leading to an exceptionally high average zTavg value (1.38 up to 400 K), which is superior to the other values from reported BST composites. Thus, this research indicates that the dispersion of nanoparticle-decorated microparticles within a thermoelectric material matrix can significantly improve thermoelectric performance, which has promising implications for practical applications in thermoelectric cooling and sustainable and economical energy harvesting technologies.
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
1秒前
王kk完成签到 ,获得积分10
4秒前
12秒前
风趣朝雪完成签到,获得积分10
13秒前
Tonald Yang完成签到 ,获得积分20
14秒前
广州小肥羊完成签到 ,获得积分10
19秒前
kk完成签到,获得积分10
19秒前
吉吉完成签到,获得积分10
27秒前
三脸茫然完成签到 ,获得积分0
29秒前
凡凡完成签到,获得积分10
32秒前
贾贡献发布了新的文献求助20
32秒前
岩松完成签到 ,获得积分10
38秒前
美海与鱼完成签到,获得积分0
42秒前
songlina1完成签到,获得积分10
45秒前
徐徐徐徐完成签到 ,获得积分10
46秒前
长安的荔枝完成签到 ,获得积分10
48秒前
披着羊皮的狼完成签到 ,获得积分0
57秒前
goodsheep完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
安静的ky完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
liuu完成签到,获得积分10
1分钟前
此时此刻完成签到 ,获得积分10
1分钟前
chen555完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
FZU_ChyL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
Kao应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
HelloBOB完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
jiege完成签到 ,获得积分10
1分钟前
lili完成签到 ,获得积分10
1分钟前
shiyi0709完成签到,获得积分10
1分钟前
wang完成签到 ,获得积分10
1分钟前
奋斗的妙海完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
1分钟前
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 [The Mantids of French Guiana] 2500
Roms fliessende Grenzen : Archäologische Landesausstellung Nordrhein-Westfalen 1000
Atlas of Aligner Treatment and Planning A Case-Based Approach 1000
Geist der Kunst und Kultur 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Soil mites of the family Rhagidiidae (Actinedida: Eupodoidea). Morphology, Systematics, Ecology 520
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7425003
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9027972
关于积分的说明 19231078
捐赠科研通 7053880
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3235631
关于科研通互助平台的介绍 2399061
邀请新用户注册赠送积分活动 2218125