Si添加物对Li掺杂的Mg2(Ge,Sn)热电性能的影响

作者:张勤勇; 袁国才; 王俊臣; 毛俊西; 雷晓波
来源:西华大学学报(自然科学版), 2018, 37(05): 1-5.

摘要

Mg2(Ge,Sn)固溶体是一种环境友好型的中温(500800 K)热电材料。目前n型Mg2(Ge,Sn)热电材料的ZT值已经高达1. 4,但p型Mg2(Ge,Sn)的ZT值仅为0. 5。本文在p型Mg1. 92Li0. 08Ge0. 4Sn0. 6中添加了少量Si元素以在材料中形成富Si相,利用其与基体的界面过滤低能载流子、降低热导率。采用两步固相反应、球磨和热压的方法制备Mg1.92Li0.08Ge0.4Sn0.6-xSix(x=0,0. 025,0. 05,0. 075,0. 1)样品,通过测试样品的热电输运参数,分析Si添加物对样品热电输运和性能的影响。结果表明:Si添加物能显著提高基体的功率因子,同时有效降低晶格热导率和电子热导率;最终,Mg1. 92Li0. 08Ge0. 4Sn0. 525Si0. 075的ZT最大值在723 K达到0. 75。