JACS：通过抑制锡空位实现具有竞争性能的n型SnTe热电材料
Nanoyu
2021-06-02
由于固有的大量锡空位，开发n-型SnTe热电材料一直是一个巨大的挑战。
近日，北京航空航天大学赵立东教授，张潇报道了通过抑制Sn空位，然后进行电子掺杂，成功地合成了一种具有优异性能的n-型SnTe热电材料。
文章要点
1）Pb的合金化通过填充SnTe中的Sn空位显著降低了Sn空位的量，同时，I掺杂引入电子使电输运由p型转变为n型。在这种n-型SnTe中，Pb合金化后通过锐化导带增加载流子迁移率可以提高电导率，而通过Pb合金化和I掺杂引入缺陷后可以通过强声子散射降低晶格热导率。
2）得益于上述改进，n-型Sn0.6Pb0.4Te0.98I0.02在573 K时达到了显著约0.8的高ZTmax，在300- 823 K时具有约0.51的显著ZTave值，可以与许多优秀的p-型SnTe相媲美。
这项工作表明，通过实验可以获得n-型SnTe，同时又是一种极有前途的热电发电候选材料，这将促进n-型SnTe热电材料乃至基于n-型和p-型SnTe支路的器件的进一步发展。
参考文献
Huimei Pang, et al, Realizing N‑type SnTe Thermoelectrics with Competitive Performance through Suppressing Sn Vacancies, J. Am. Chem. Soc, 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c02346
https://doi.org/10.1021/jacs.1c02346
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