Hierarchically structured TiO2 for Ba-filled skutterudite with enhanced thermoelectric performance
Hierarchically structured TiO2 for Ba-filled skutterudite with enhanced thermoelectric performance
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具有增强热电性能的 Ba 填充方钴矿的分级结构 TiO2
DOI：
10.1039/c4ta05285d
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发表时间：
2014-11
影响因子：
11.9
通讯作者：
C.Uher
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
H.Chi;G.Y.Wang;Q.F.Zhang;C.Q.Chen;T.Thompson;J. Sakamoto;V.P. Dravid;G.Z Cao;C.Uher
研究了TiO2分级夹杂物对Ba填充方钴矿化合物Ba0.3Co4Sb12电输运和热输运性质的影响。采用碳球模板法制备了具有纳米晶聚集体形貌的分级TiO2。结果发现，TiO2夹杂物强烈增强塞贝克系数，而他们弱降低电导率。此外，由于TiO2颗粒的分级结构，TiO2夹杂物通过全尺度长度声子散射显著降低晶格热导率。ZT值高达1.2获得Ba0.3Co4Sb12与最佳量和分散的TiO 2夹杂物。这些观测结果表明，通过分层分散提高填充方钴矿的品质因数是一个令人兴奋的科学机会。
The influence of hierarchical TiO2 inclusions on electrical and thermal transport properties has been investigated in the Ba-filled skutterudite compound Ba0.3Co4Sb12 synthesized by ball milling followed by hot pressing. The hierarchical TiO2, with the morphology of nanocrystallite aggregates, was prepared using a carbon sphere-templated method. It was found that TiO2 inclusions strongly enhance the Seebeck coefficient while they weakly degrade the electric conductivity. In addition, TiO2 inclusions reduce significantly the lattice thermal conductivity through all-scale length phonon scattering due to the hierarchically-structured TiO2 particles. ZT values up to 1.2 were obtained for Ba0.3Co4Sb12 with an optimal amount and dispersion of TiO2 inclusions. These observations demonstrate an exciting scientific opportunity to raise the figure-of-merit of filled skutterudites via hierarchical dispersion.
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