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TiO2−n 纳米团簇介导的 Cu2Se 基热电材料的超低热导率和高 ZT
Joule ( IF 38.6 ) Pub Date : 2024-07-01 , DOI: 10.1016/j.joule.2024.06.007 Jincheng Yu , Xiaodong Liu , Haihua Hu , Yilin Jiang , Hua-Lu Zhuang , Hezhang Li , Bin Su , Jing-Wei Li , Zhanran Han , Zhengqin Wang , Lu Chen , Kei Hayashi , Yuzuru Miyazaki , B. Layla Mehdi , Jing-Feng Li
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Cu2Se 是一种很有前途的用于能量收集的 p 型热电材料，因为其本质上由类液体 Cu 离子产生的低热导率，为声子传播的调节留下了非常有限的空间。其中，超离子 Cu2Se 的热导率由氧化钛纳米团簇有效介导，从而在高温下具有极高的热电品质因数 (ZT)。通过控制缺氧，可以构建具有优化相组成和电性能的复杂 TiO2−n 结构。 pn 结的存在有助于降低载流子浓度而不降低迁移率，并且 TiO2−n 纳米团簇产生的复杂异质界面会产生巨大的界面热阻。受益于电传输的抑制和声子散射的增强，总热导率降低了至少 36%，从而在 973 K 时实现了 2.8 的高 ZT 值。这项工作展示了通过自组装调节热传输的范例设计。
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