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题名Bi_(2)Te_(3)基热电材料中的载流子工程
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作者
马俊杰
刘志愿
马妮
李周
巴倩
管希成
夏爱林
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机构
安徽工业大学材料科学与工程学院
合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
中国科学技术大学化学与材料科学学院
安徽大学材料科学与工程学院
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出处
《功能材料》
北大核心
2025年第3期3095-3105,共11页
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基金
国家自然科学基金(51872006)
安徽省优秀青年项目(2208085Y17)
安徽省高校协同创新项目(GXXT-2022-008,GXXT-2021-022)。
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文摘
Bi_(2)Te_(3)合金因其较窄带隙和独特的层状晶体结构而具有较高的塞贝克系数和较低的热导率,在低温区热电材料中备受关注。然而由Bi_(2)Te_(3)基合金制造的热电发电或制冷器件转化效率仍较低,因此进一步提升Bi_(2)Te_(3)基材料的无量纲热电优值zT是关键。通过纳米改性、超晶格结构、纳米复合、掺杂和引入位错阵列等声子工程可以显著降低Bi_(2)Te_(3)基材料的热导率,优化热输运性能从而显著提高其zT值。然而,电输运性能并没有明显的优化。载流子工程是协同优化Bi_(2)Te_(3)基材料电和热输运性能的重要手段之一。主要综述了近年来通过能带工程、载流子能量过滤效应、载流子迁移率和浓度优化等载流子工程提升Bi_(2)Te_(3)基材料电输运性能的主要研究进展。这些载流子工程策略是提高热电材料性能的重要手段,为开发高效热电材料提供了新的研究思路。
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关键词
Bi_(2)Te_(3)基热电材料
能带工程
载流子迁移率
载流子浓度
热电性能
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Keywords
Bi_(2)Te_(3)-based thermoelectric materials
band engineering
the carrier mobility
carrier concentration
thermoelectric properties
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分类号
TG132.24
[一般工业技术—材料科学与工程]
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题名Bi_(2)Te_(3)基材料热电性能优化策略
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作者
巴倩
刘志愿
李周
马妮
马俊杰
管希成
夏爱林
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机构
安徽工业大学材料科学与工程学院
合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室)
安徽大学材料科学与工程学院
中国科学技术大学化学与材料科学学院
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出处
《材料导报》
北大核心
2025年第15期177-186,共10页
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基金
安徽省优秀青年项目(2208085Y17)
安徽省高校协同创新项目(GXXT-2022-008,GXXT-2021-022)
国家自然科学基金(51872006)。
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文摘
Bi_(2)Te_(3)基材料因其特殊的晶体结构和能带结构,具有较低的热导率和较高的泽贝克系数及载流子迁移率,是当前公认最好的近室温热电材料,在热电制冷领域有重要应用。然而,作为热电器件核心部件的Bi_(2)Te_(3)基材料的无量纲热电优值zT仍较低,导致器件的转换效率较低。因此,进一步提升Bi_(2)Te_(3)基材料的zT值仍是关键。本文主要综述了近年来通过载流子工程、能带工程、纳米工程等策略优化Bi_(2)Te_(3)基材料电、热输运性能的主要研究进展。通过这些策略可以协同调控电和热输运性能,显著提升Bi_(2)Te_(3)基材料的zT值,为开发高效热电材料提供新的研究思路。
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关键词
Bi_(2)Te_(3)基热电材料
电性能
热性能
优化策略
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Keywords
Bi_(2)Te_(3)-based thermoelectric material
electrical performance
thermal performance
optimization strategy
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分类号
TG132.24
[一般工业技术—材料科学与工程]
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