Eco-friendly p-type Cu(2)SnS(3) thermoelectric material: crystal structure and transport properties.
Eco-friendly p-type Cu(2)SnS(3) thermoelectric material: crystal structure and transport properties.
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环保p型Cu2SnS3热电材料：晶体结构和输运特性
DOI：
10.1038/srep32501
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发表时间：
2016-09-26
影响因子：
4.6
通讯作者：
Wang Y
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shen Y;Li C;Huang R;Tian R;Ye Y;Pan L;Koumoto K;Zhang R;Wan C;Wang Y
对新型环保热电材料硫化铜锡（Cu 2SnS 3）陶瓷进行了Zn掺杂实验研究。由于空穴的三维导电网络，获得了优异的电输运性质，这是由立方和四方相共存时形成的Zn取代Sn的影响较小;在723 K时，在20%掺杂的样品中实现了最高的功率因数~0.84 mW m−1 K−2。此外，在这些样品中观察到接近理论最小值的超低晶格热导率，这可能与共存的立方相和四方相以及界面中的原子无序有关。由于声子-玻璃-电子-晶体的特性，在723 K时获得最大ZT ~ 0.58，这在相同温度下的硫化物热电体中名列前茅。
As a new eco-friendly thermoelectric material, copper tin sulfide (Cu2SnS3) ceramics were experimentally studied by Zn-doping. Excellent electrical transport properties were obtained by virtue of 3-dimensionally conductive network for holes, which are less affected by the coexistence of cubic and tetragonal phases that formed upon Zn subsitition for Sn; a highest power factors ~0.84 mW m−1 K−2 at 723 K was achieved in the 20% doped sample. Moreover, an ultralow lattice thermal conductivity close to theoretical minimum was observed in these samples, which could be related to the disordering of atoms in the coexisting cubic and tetragonal phases and the interfaces. Thanks to the phonon-glass-electron-crystal features, a maximum ZT ~ 0.58 was obtained at 723 K, which stands among the tops for sulfide thermoelectrics at the same temperature.
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