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北航再发Science|热电材料将走向廉价与环保?

  美东时间9月26日,北京时间9月27日,Science在线发表北京航空航天大学、新加坡国立大学、南方科技大学、清华大学、日本国立先进工业技术研究院、中国原子能研究院、中国工程物理研究院、高能物理所、河南师范大学、以及深圳量子科学研究院题为High thermoelectric performance inlow-cost SnS0.91Se0.09 crystals的研究长文,报道低价环保赌博网热电材料研究的重要进展。

  热电材料因其固态的热能和电能相互转化效应,这些年一直是国际材料科学和固体物理研究的前沿和热点。但高性能热电材料大多都涉及稀有元素,而且毒性较大,并不利于实际应用。SnS结构与高性能热电材料SnSe类似,而且原料更加丰富廉价,但其载流子迁移率较低,限制了热电性能。基于此,北航领导的研究小组通过精细的能带结构调控,将其功率因子从30微瓦每厘米每平方凯尔文提升到53,并通过Se掺杂进一步降低热导,从而将其峰值热电优值提升到1.6,平均热电优值提升到1.25,为开发环境友好、价格低廉的高性能热电材料提供了新的思路。

  下面看数据:

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输运性能

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能带结构

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显微结构

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器件性能

  这一工作是中国团队近年来在热电领域的第n篇NS论文,凸显中国学者在这一领域的国际领先地位。该工作得到基金委基础科研中心和国家重点研发计划等项目支持。

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