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热电最新Science文章--BiTe基块体优值高达1.86
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题外话：评贴过程中发现很多虫友提供的资源贴都不够规范，导致有些优秀的资源不能设置为资源贴，特此借助此贴做一个标准示范。 关于资源贴标准帖子链接：https://muchong.com/bbs/viewthread.php?tid=7505397&fpage=1 文献标题：Dense dislocation arrays embedded in grain boundaries for high-performance bulk thermoelectrics 作者：Sang Il Kim, Kyu Hyoung Lee,Hyeon A Mun, Hyun Sik Kim,Sung Woo Hwang,Jong Wook Roh,Dae Jin Yang,Weon Ho Shin,Xiang Shu Li,Young Hee Lee,G. Jeffrey Snyder,Sung Wng Kim 单位：Samsung Advanced Institute of Technology，South Korea. Kangwon National University，South Korea. Sungkyunkwan University, South Korea. California Institute of Technology. （这一部分可以稍微简单一点，写一下通讯作者的单位即可） 期刊名称：Science；2013年IF：31.477 卷期页码：Vol 348 Issue 6230; 109-114. 英文摘要：The widespread use of thermoelectric technology is constrained by a relatively low conversion efficiency of the bulk alloys, which is evaluated in terms of a dimensionless figure of merit (zT).The zTof bulk alloys can be improved by reducing lattice thermal conductivity through grain boundary and point-defect scattering, which target low- and high-frequency phonons. Dense dislocation arrays formed at low-energy grain boundaries by liquid-phase compaction in Bi0.5Sb1.5Te3 (bismuth antimony telluride) effectively scatter midfrequency phonons, leading to a substantially lower lattice thermal conductivity. Full-spectrumphonon scattering withminimal charge-carrier scattering dramatically improved the zT to 1.86 + − 0.15 at 320 kelvin (K). Further, a thermoelectric cooler confirmed the performance with a maximumtemperature difference of 81 K, which is much higher than current commercial Peltier cooling devices. 引文数目：34，包括重要的书籍和期刊 发帖人点评： 本文利用熔体旋甩法结合SPS制备BiTe基块体热电材料，相比于惯常的成分配比以及烧结工艺，作者的设计非常巧妙。在Bi0.5Sb1.5Te3配比的前提下额外添加了25 wt.%的Te（通常Te的添加量为3%，很少超过8%），甩带所得样品为Bi0.5Sb1.5Te3基体和富Te共晶体两个部分，Te主要集中于晶界处。作者采用的烧结温度为480摄氏度（通常的烧结温度不会高于400摄氏度），该温度超过了纯Te的熔点，在70MPa的压力下，这些液态的Te被排出到石墨模具壁，最终所得块体的为单相的Bi0.5Sb1.5Te3，Te从晶界处排出使得该处形成大量的位错阵列，并且晶粒之间形成小角度晶界，这样的界面几乎不散射电子，但是能够散射声子，文中还对不同频率声子对热导的贡献做了详细的计算（具体参考文章）。最终在保持优异的电学性能的前提下大大降低了热导率，使最终热电优值ZT在320K时达到1.86，在热端温度300K时能够实现81K的温差制冷，是目前块体BiTe基材料的最优值。 重要图片及数据：   欢迎大家对文中的科学问题进行讨论！ |
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本内容由用户自主发布，如果其内容涉及到知识产权问题，其责任在于用户本人，如对版权有异议，请联系邮箱：xiaomuchong@tal.com - 附件 1 : Dense_dislocation_arrays_embedded_in_grain_boundaries_for_high-performance_bulk_thermoelectrics_Supplementary_Materials.pdf
- 附件 2 : Dense_dislocation_arrays_embedded_in_grain_boundaries_for_high-performance_bulk_thermoelectrics.pdf
2015-04-09 10:22:47, 3.2 M
2015-04-09 10:23:01, 1.68 M
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