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锑化镁的热电性能提升新方法
材料人客服小谭     2023-05-10 微信扫码分享 登录后可收藏  
应用场景:
热电材料
关键性能:
优化缺陷浓度的n型Mg3(Sb,Bi)2材料的ZT峰值可达1.82,在T=473K时的转换效率高达11.3%,均为该体系领先水平
产品介绍:

清华新闻网报道,清华大学材料学院李敬锋教授课题组提出了一种基于电荷平衡的缺陷调控策略,协同优化了Mg3(Sb,Bi)2块体材料的电热输运特性,实现了热电性能的显著提升。该方法着眼于高温放电等离子体烧结过程中Mg和Bi共挥发的特点,利用引入的Bi空位成功诱导缺陷演化,有效抑制了Mg空位对电子的负散射效应,并通过增强声子散射实现了晶格热导率的降低。这一研究通过正电子湮灭光谱和球差校正扫描透射电镜表征揭示了Bi空位和Mg空位潜在的聚集行为。由此产生的空位团簇等复杂缺陷能够进一步诱导高密度位错的产生,有效散射中频和高频声子,进而显著降低晶格热导率,从而实现中高温区热电性能的大幅优化。最终,优化缺陷浓度的n型Mg3(Sb,Bi)2材料的ZT峰值可达1.82,在T=473K时的转换效率高达11.3%,均为该体系领先水平。该研究阐明了热电材料中异质空位调控的重要性,并为缺陷演化机理分析提供了新的思路。相关成果以“Mg3(Sb,Bi)2基热电材料中Bi欠量诱导高性能”(Bi-Deficiency Leading to High-Performance in Mg3(Sb,Bi)2-Based Thermoelectric Materials)为题,近日在线发表在国际著名期刊《先进材料》(Advanced Materials)上。该工作已经获得中国发明专利。

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