Enhancement of Thermoelectric Properties in n-type NbCoSn Half-Heusler Compounds via Ta Alloying
Enhancement of Thermoelectric Properties in n-type NbCoSn Half-Heusler Compounds via Ta Alloying
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通过 Ta 合金化增强 n 型 NbCoSn Half Heusler 化合物的热电性能
DOI：
10.1021/acsaem.1c02293
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发表时间：
2021-10
影响因子：
6.4
通讯作者：
Luo Jun
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Wang Qin;Huang Jiamian;Wang Chenyang;Luo Pengfei;Li Zhili;Liu Rongtao;Ma Qunaying;Luo Jun
NbCoSn基半Heusler合金是一种很有前途的n型高温热电材料，但其较高的热导率限制了其热电性能的进一步提高。在这项工作中，一个有效的方法来降低晶格热导率，而不降低电输运性能通过等电子取代铌铌钴锡基合金中的钽已被证明。本文报道了Nb_（1-x）TaxCoSn_（0.9）Sb_（0.1）（x= 0，0.05，0.1，0.15，0.2和0.25）固溶体的合成及其热电性能。Ta合金化引起的大的质量波动和化学键软化显著抑制了晶格热导率。同时，由于Ta和Nb之间的原子尺寸和化学性质相似，Ta含量对载流子迁移率的影响很小。由于Ta合金化后晶格热导率的显著降低和电输运性能的保持，Nb 0.75Ta 0.25CoSn 0.9Sb 0.1合金在973 K时的ZT值达到10.7，比NbCoSn 0.9Sb 0.1合金提高了32%。这一工作为提高半赫斯勒合金的热电性能提供了一种有效的途径。
NbCoSn-based half-Heusler alloys are promising n-type high-temperature thermoelectric materials, but their relatively high thermal conductivities prevent the further improvement in thermoelectric properties. In this work, an effective way to reduce the lattice thermal conductivity without degradation of electrical transport properties via the isoelectronic substitution of Ta for Nb in NbCoSn-based alloys has been demonstrated. The synthesis and thermoelectric properties of Nb1–xTaxCoSn0.9Sb0.1(x= 0, 0.05, 0.1, 0.15, 0.2, and 0.25) solid solutions are reported. The large mass fluctuation and chemical bond softening caused by Ta alloying significantly suppress the lattice thermal conductivity. Meanwhile, the Ta content has little effect on the carrier mobility due to the close atomic size and similar chemical nature between Ta and Nb. Benefiting from the significant reduction of lattice thermal conductivity and preservation of electrical transport performance after Ta alloying, aZTvalue of ∼0.7 is achieved in Nb0.75Ta0.25CoSn0.9Sb0.1at 973 K, which is about 32% higher than that of a NbCoSn0.9Sb0.1matrix. This work demonstrates a valid approach to enhance the thermoelectric performances of half-Heusler alloys.
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无掺杂PbSe-PbS固溶体的晶格热导率和载流子迁移率特性
DOI：
10.1088/0022-3727/46/40/405301
发表时间：
2013-10
期刊：
Journal of Physics D: Applied Physics
影响因子：
--
作者：
王建立
通讯作者：
王建立
影响因子：
19
作者：
Jiong Yang;Huanming Li;Ting Wu;Wenqing Zhang;Lidong Chen;Jihui Yang
通讯作者：
Jiong Yang;Huanming Li;Ting Wu;Wenqing Zhang;Lidong Chen;Jihui Yang
发现具有高热电性能的 TaFeSb 基半高斯勒材料
影响因子：
16.6
作者：
Hangtian Zhu;Jun Mao;Yuwei Li;Jifeng Sun;Yumei Wang;Qing Zhu;Guannan Li;Qichen Song;Jiawei Zhou;Yuhao Fu;Ran He;Tian Tong;Zihang Liu;Wuyang Ren;Li You;Zhiming Wang;Jun Luo;Andrei Sotnikov;Jiming Bao;Kornelius Nielsch;Gang Chen;David J. Singh;Zhifeng Ren
通讯作者：
Zhifeng Ren
影响因子：
19
作者：
Hanhui Xie;Heng Wang;Y. Pei;C. Fu;Xiao-hua Liu;G. J. Snyder;Xinbing Zhao;T. Zhu
通讯作者：
Hanhui Xie;Heng Wang;Y. Pei;C. Fu;Xiao-hua Liu;G. J. Snyder;Xinbing Zhao;T. Zhu
影响因子：
--
作者：
Toberer, Eric S.;Zevalkink, Alex;Snyder, G. Jeffrey
通讯作者：
Snyder, G. Jeffrey