自從發現半導體Ag2S在室溫下具有優異的延展性以來,基于Ag2S的無機物作為柔性電子器件的延展性熱電(TE)受到越來越多的關注,而這些材料在室溫附近(Ag2S≈455 K)的單斜結構到立方結構的轉變導致其結構和性能具有不穩定性。近日,同濟大學Luo Jun利用熵工程使室溫立方Ag2S1?2xSexTex具有良好的延展性和熱電性能。
本文要點:
1) 單相立方Ag2S1?2xSexTex(x=0.13–0.33)樣品通過熵工程在室溫下穩定。與純Ag2S相比,S、Se和Te在陰離子位點的隨機混合導致構型熵增加,電導率提高,晶格熱導率降低,從而顯著增強立方Ag2S1?2xSexTex樣品的TE性質。
2) 通過引入銀空位進一步優化載流子濃度,Ag1.98S0.34Se0.33Te0.33樣品在室溫下具有6.1μW cm?1 K?2的功率因數和0.4的無量綱品質因數zT。在300–500 K的測量溫度范圍內,這種具有優異延展性的立方體樣品不僅在韌性無機物中具有優異的平均zT值(0.62),而且具有非常穩定的TE性質,這表明熵工程在設計高性能韌性TE無機物中的巨大潛力。
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