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AFM：复合效应导致GeSe基热电材料具有优异的性能

NavyLIu
2025-03-13


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与GeTe基热电材料相比，菱形GeSe因其易于制造、低毒性和更高的可负担性而引起了广泛关注。然而，其热电性能需要进一步优化以用于实际应用。近日，昆士兰科技大学陈志刚、Shi Xiaolei、西安交通大学唐桂华报道了p型多晶（GeSe）0.9（AgBiTe2）0.1-1.5mol%SnSe在623 K下的峰值品质因数为1.31。

 

本文要点：

1) AgBiTe2合金化诱导GeSe从正交晶系到菱面体的相变，同时与以低导热性而闻名的SnSe复合，建立具有强声子散射和弱电子散射的界面。这种策略有效抑制了热输运特性，同时保持了优异的电输运特性。

2) 结构分析表明，多尺度缺陷，包括密集点缺陷（AgGe、BiGe和TeSe）、线性缺陷（位错阵列）、平面缺陷（晶界和相边界）和体缺陷（SnSe和Ag2Te相），导致623 K下0.26 W m−1 K−1的超低晶格热导率，接近非晶极限。密度泛函理论计算和纳米结构表征表明，SnSe相和基体之间的强结合，再加上Sn和Ge之间的最小电负性差异，最大限度地减少了载流子散射并保持了高电性能。

 

参考文献：

Min Zhang et.al Compositing Effect Leads to Extraordinary Performance in GeSe-Based Thermoelectrics Adv. Functional Mater. 2025

DOI: 10.1002/adfm.202500898

https://doi.org/10.1002/adfm.202500898




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