1930
2023-06-19
颗粒在线讯：热电能源转换技术可实现电能和热能的直接相互转化，具有安静、可靠、易维护和体积小等优点，在工业余废热的回收应用、全固态制冷等方面具有重要应用前景。将热电转换技术应用于实际的主要障碍是低转换效率，能量转换效率直接取决于材料的无量纲热电优值zT。优化热电性能的一般策略是改善电输运性能和破坏热输运路径。熵工程是一种有效的方法，可以调节电输运性质和晶格热导率之间的微妙平衡，从而产生诸多不寻常的传输现象。当元素种类增加引起的△S大于焓增加量时，减小的吉布斯自由能使晶体结构稳定。能量的变化表现为，合金元素溶解度极限的扩展或熵驱动的结构稳定效应。稳定的结构可以保持原子的长程排列顺序，从而保持电输运框架。由于离子质量，尺寸和键态的不匹配使晶格严重畸变，材料中存在短程无序的问题。扭曲的晶格强烈散射热传导声子，极大地降低了晶格热导率，产生低的热输运特性。
近日，中国科学院理化技术研究所研究人员在SnTe热电材料中，使用Ge，Pb，Sb，Mn多重元素共合金化，在结构有序和无序之间得到平衡。多尺度层次结构使简单面心立方样品获得了低于无序界限的晶格热导率（0.3 W m-1 K-1）。中熵工程还促使能带汇聚，增加了能带有效质量，从而提高了功率因子。
该工作展现了中熵工程在SnTe基热电材料性能调控方面的应用，为后续优化材料热电性能提供了新思路。相关成果以Fast Fabrication of SnTe via Non-Equilibrium Method and Enhanced Thermoelectric Propertied by Medium-Entropy Engineering为题发表在《材料化学杂志C》（Journal of Materials Chemistry C）上。相关研究工作得到国家自然科学基金委员会、中国科学院的资助。
热电性能随温度的变化
版权与免责声明：
（1） 凡本网注明"来源：颗粒在线"的所有作品，版权均属于颗粒在线，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已获本网授权的作品，应在授权范围内使用，并注明"来源：颗粒在线"。违反上述声明者，本网将追究相关法律责任。
（2）本网凡注明"来源：xxx（非颗粒在线）"的作品，均转载自其它媒体，转载目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，且不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网下载使用，必须保留本网注明的"稿件来源"，并自负版权等法律责任。
（3）如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。
