JACS：通过抑制Sn空位实现具有竞争力性能的N型SnTe热电材料
Nanoyu
2021-06-19
由于Sn固有的大量空位，开发n型SnTe热电材料是一个巨大的挑战。
近日，北京航空航天大学赵立东教授，Xiao Zhang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）研究人员通过Pb合金化来填充SnTe中的Sn空位，从而显著降低了Sn空位（得到了透射电子显微镜的验证)，并通过I掺杂引入电子使电输运由p型转变为n型。
2）在n型SnTe中，研究人员发现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。
3）实验结果显示，n型Sn0.6Pb0.4Te0.98I0.02在573 K时达到了0.8的高ZTmax，在300-823 K时达到了0.51的显著ZTave，可以媲美许多具有优异性能的p型SnTe。
这项工作表明，可以通过实验获得n型SnTe，是一种很有前途的热电候选材料，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研究。
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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