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必威官网蔡伟教授和隋解和教授课题组在SnTe基热电材料方面取得重要进展

必威官网:2019-11-27被阅次数:10来源:必威官网

在国家自然科学基金委优青项目、面上项目支持下,我校材料科学与工程必威官网登录蔡伟教授和隋解和教授团队在热电材料研究领域取得重要进展,研究成果以“In-Li共掺杂协同提高SnTe热电材料的输出功率密度和转换效率”为题发表在国际四大名刊(Nature, Science, Cell和PNAS)之一,《美国科必威官网登录院刊》(PNAS)上。隋解和教授为论文通讯作者,博士生郭逢凯为第一作者,哈工大为第一通讯单位。这也是本课题组继2018年哈工大第一单位以题为“无相变高性能Bi-Mn共掺GeTe热电材料”在该刊上发表的又一篇文章。

热电材料制成的温差发电器能够将热能直接转换成电能,无转动部件、可靠性高且寿命长,作为深空探测电源已获应用,在工业废热回收发电领域具有广阔的应用前景。长期以来,国际上对SnTe基热电材料的研究重点均放在如何提高热电优值和转换效率上,但决定输出功率密度的功率因子仍较低。该研究团队通过In-Li共掺,调节了SnTe的能带结构,增加了载流子浓度,大幅提高了功率因子;同时原位析出了高密度且与基体共格的纳米第二相LiTe3,强烈散射声子,降低了晶格热导率,实现了输出功率密度和转换效率的大幅提高,创造了该材料体系的新纪录。

此外,该团队关于SnTe的研究工作分别在2018年8月和2019年7月两次发表于《Small》上,哈工大均为第一通讯单位。

论文链接:https://www.pnas.org/content/116/44/21998

https://www.pnas.org/content/115/21/5332

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201802615

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201902493


(a)In-Li共掺SnTe的功率因子与其他报道对比;(b) In-Li共掺SnTe透射分析;(c),(d) In-Li共掺SnTe的输出功率密度和转化效率与其他工作对比。




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