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Development of Environmentally-Friendly High Power Density Thermoelectric Module by using Titanium Alloys

利用钛合金开发环保型高功率密度热电模块

基本信息

批准号：
17360465
负责人：
YAMANAKA Shinsuke
金额：
$ 9.92万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

The effectiveness of a material for thermoelectric applications is determined by the dimensionless figure of merit ZT, where T is the absolute temperature and Z=(S^2σ)/k (S is the Seebeck coefficient, a the electrical conductivity, and k the thermal conductivity). We have taken particular note of 18 electron half-Heusler compounds as new thermoelectric materials because of their semiconductor like band structure. In the present study, in order to develop an environmentally-friendly high-density thermoelectric module, we studied titanium-based half-Heusler alloys as advanced thermoelectric materials.For n-type materials, we have succeeded in developing high ZT materials by doping Nb on the Ti or Zr site of (Ti, Zr)NiSn half-Heusler compounds. The maximum ZT value is 0.7 obtained at 970 K. For p-type materials, Sn-doped (Ti, Zr)CoSb exhibited relatively high ZT values ; the maximum is 0.46 obtained at 960 K. It can be concluded that the titanium based half-Heusler compounds have a potential to be good thermoelectric materials at high temperature around 1000 K.

热电应用材料的有效性由无量纲品质因数ZT决定，其中T是绝对温度，Z=（S^2σ）/k（S是塞贝克系数，a是电导率，k是热导率）。我们特别注意到18电子半Heusler化合物作为新的热电材料，因为它们具有半导体般的能带结构。为了开发环境友好的高密度热电组件，本文对钛基半Heusler合金作为先进热电材料进行了研究，对于n型材料，通过在（Ti，Zr）NiSn半Heusler化合物的Ti位或Zr位掺杂Nb，成功地开发了高ZT材料。在970 K时获得最大ZT值0.7。对于p型材料，Sn掺杂的（Ti，Zr）CoSb表现出相对较高的ZT值，在960 K时获得最大值0.46。结果表明，钛基半Heusler化合物在1000 K左右的高温下具有良好的热电性能。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

LnPdSb (Ln=La, Gd) : Promising intermetallics with large carrier mobility for high performance p-type thermoelectric materials

LnPdSb (Ln=La, Gd)：具有大载流子迁移率的有前途的金属间化合物，适用于高性能 p 型热电材料

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Applied Physics Letters 89
影响因子：
0
作者：
Sawakim M. Kagawa;T;加川貴俊;加川貴俊;T.Sekimoto et al.;H.Muta et al.;T.Sekimoto et al.;H.Muta et al.;T.Sekimoto et al.;T.Kanemitsu et al.;T.Sekimoto et al.
通讯作者：
T.Sekimoto et al.

Thermoelectric properties of Sn-doped TiCoSb half-Heusler compounds

DOI：
10.1016/j.jallcom.2005.06.036
发表时间：
2006-01
期刊：
Journal of Alloys and Compounds
影响因子：
6.2
作者：
T. Sekimoto;K. Kurosaki;H. Muta;S. Yamanaka
通讯作者：
T. Sekimoto;K. Kurosaki;H. Muta;S. Yamanaka

Annealing effect on thermoelectric properties of TiCoSb half-Heusler compound

DOI：
10.1016/j.jallcom.2004.11.017
发表时间：
2005-05
期刊：
Journal of Alloys and Compounds
影响因子：
6.2
作者：
T. Sekimoto;K. Kurosaki;H. Muta;S. Yamanaka
通讯作者：
T. Sekimoto;K. Kurosaki;H. Muta;S. Yamanaka

LnPdSb (Ln=La, Gd) : Promising intermetallics with large carrier mobility for' high performance p-type thermoelectric materials

LnPdSb (Ln=La, Gd)：具有大载流子迁移率的高性能 p 型热电材料的有前途的金属间化合物

DOI：
发表时间：
2006
期刊：
Applied Physics Letters 89
影响因子：
0
作者：
Sawakim M. Kagawa;T;加川貴俊;加川貴俊;T.Sekimoto et al.;H.Muta et al.;T.Sekimoto et al.
通讯作者：
T.Sekimoto et al.

Thermoelectric properties of ZrNiSn based half Heusler compounds