自从发现半导体Ag2S在室温下具有优异的延展性以来,基于Ag2S的无机物作为柔性电子器件的延展性热电(TE)受到越来越多的关注,而这些材料在室温附近(Ag2S≈455 K)的单斜结构到立方结构的转变导致其结构和性能具有不稳定性。近日,同济大学Luo Jun利用熵工程使室温立方Ag2S1−2xSexTex具有良好的延展性和热电性能。
本文要点:
1) 单相立方Ag2S1−2xSexTex(x=0.13–0.33)样品通过熵工程在室温下稳定。与纯Ag2S相比,S、Se和Te在阴离子位点的随机混合导致构型熵增加,电导率提高,晶格热导率降低,从而显著增强立方Ag2S1−2xSexTex样品的TE性质。
2) 通过引入银空位进一步优化载流子浓度,Ag1.98S0.34Se0.33Te0.33样品在室温下具有6.1µW cm−1 K−2的功率因数和0.4的无量纲品质因数zT。在300–500 K的测量温度范围内,这种具有优异延展性的立方体样品不仅在韧性无机物中具有优异的平均zT值(0.62),而且具有非常稳定的TE性质,这表明熵工程在设计高性能韧性TE无机物中的巨大潜力。
Yi Chang et.al Room-Temperature Cubic Ag2S1−2xSexTex with Promising Ductility and Thermoelectric Properties Enabled by Entropy Engineering AFM 2023
DOI: 10.1002/adfm.202310016
https://doi.org/10.1002/adfm.202310016