液相烧结增强溶液法制备的n型碲化铋基纳米复合材料的热电性能（英文）

作者：张朝华^*; 张春笑; 黄洪宽; 熊启华^*

来源：Science China-Materials, 2019, 62(03): 389-398.

• thermoelectric
• liquid-phase sintering
• nanocomposites
• solution-processed
• bismuth telluride
• [] thermoelectric

近十多年来Bi2Te3基材料热电性能研究中, n型材料的热电性能提升要比p型慢很多,这极大限制了Bi2Te3基材料在发电和制冷应用领域中的广泛推广.本文介绍了一种简单的"自下而上"的溶液合成方法,并结合放电等离子体烧结工艺来构建n型Bi2Te3-xSex纳米复合块体材料.在化学溶液合成中引入过量的碲源,实现在烧结制备样品的过程中引入液相烧结.这一过程优化了声子和电子在界面的散射行为,从而增强了材料的功率因子并降低了晶格热导率.通过调整Bi2Te(3-xSex纳米复合材料中的化学成分进一步实现了载流子浓度和晶格热导率的优化.优化的Bi2Te2.7Se0.3材料在～371K下的ZT值达到了1.1,与商业化碲化铋材料的ZT值相当.本研究表明溶液法制备的n型碲化铋基纳米复合材料在大规模低成本的热电应用领域具有重要前景.