含鉛的GeTe基熱電（TE）材料表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，但鉛（Pb）的毒性限制了它們的實際應用。無鉛GeTe基TE材料為環(huán)境可持續(xù)和可擴展應用提供了一種有效替代品。近日，四川大學昂然將鉍摻雜用于降低GeTe中的多數載流子濃度，并通過高能球磨均勻摻入納米級層狀MXene。
本文要點：
1) 這種方法顯著增強了GeTe的結構對稱性，而MXene進一步降低了載流子濃度并提高了載流子遷移率。因此，Ge0.93Bi0.07Te-0.6 wt%MXene樣品在303–603 K范圍內實現(xiàn)了≈28.40μW m?1 K?2的平均功率因數。
2) 此外，點缺陷、多層納米結構和晶界在603 K下將熱導率降低到≈1.04 W m?1 K?1。在603 K時，最大ZTmax≈2.1，平均ZTavg≈1.1，維氏顯微硬度≈236.75 Hv。該工作揭示了一種增強GeTe基化合物結構對稱性的直接方法，為推進無鉛TE技術提供了重要見解。
Fang Xu et.al Advancing Thermoelectrics in Lead-Free Rhombohedral GeTe via Interfacial Engineering With MXene Adv. Energy Mater. 2025
DOI: 10.1002/aenm.202405554
https://doi.org/10.1002/aenm.202405554
