热电材料直接将热量转化为电能,因其高效的热电性能而受到广泛关注。提升热电优值 zT 的关键之一是实现载流子与声子的传输解耦。基于此,清华大学的Yuan-Hua Lin团队提出了一种熵工程策略,以实现在典型的基于SrTiO₃的钙钛矿热电材料中载流子与声子的解耦。
文章要点:
(1) 该研究开发了一种基于SrTiO₃的钙钛矿热电材料,通过熵工程实现了载流子与声子的解耦,显著降低了材料的晶格热导率,几乎接近非晶态热导率极限。
(2) 此外,材料的加权迁移率和zT值得到了显著提升,zT值最高达到0.24(488 K)和-0.8(1173 K),表现出良好的n型热电材料潜力,这一结果表明,熵工程是一种有前景的策略,能够实现载流子与声子传输的有效解耦,并在钙钛矿热电材料中实现更高的zT值。
参考资料: Zheng, Y., Zhang, Q., Shi, C. et al. Carrier-phonon decoupling in perovskite thermoelectrics via entropy engineering. Nat Commun 15, 7650 (2024).
10.1038/s41467-024-52063-5
https://doi.org/10.1038/s41467-024-52063-5