Zn1+xSb二元体系的相形成和热电性能(英文)

作者：Ahmad OSTOVARI MOGHADDAM^*; Evgeny TROFIMOV; Ting ZHANG; Jordi ARBIOL; Andreu CABOT

来源：Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2021, 31(03): 753-763.

• Zn1+xSb
• ZnSb/β-Zn4Sb3复合材料
• 热稳定性
• 热电性能

在Zn-Sb二元相图固相线以下使Zn和Sb粉末反应并随炉冷却,合成一系列Zn1+xSb (x=0,0.05,0.1,0.15,0.25,0.3)材料,分析Zn–Sb相图中心区域的相形成和热电性能。在此过程中,非化学计量比的混合粉末结晶形成Zn Sb和β-Zn4Sb3相的组合。然后,将材料研磨并热压成致密的Zn Sb/β-Zn4Sb3复合材料。X射线衍射、高分辨率透射电镜和电子能量损失谱分析均未发现Sb、Zn元素或其他相。所有材料的热电性能都可以归结为Zn Sb和β-Zn4Sb3相的热电行为的结合,并由每种材料中的主相所决定,Zn1.3Sb复合材料具有最好的热电性能。研究发现,Ge掺杂可大幅增加Zn1.3Sb的Seebeck系数且显著提高其功率因数,540 K时达1.51 m W·m-1·K-2。总之,Zn1.28Ge0.02Sb具有优异、稳定的ZT值,650 K时为1.17。