Cu₂.₁Mn₀.₉SnSe₄合金

记录级zT ~ 0.48

通过晶格应变工程同时优化电输运与热输运，实现载流子迁移率的大幅提升与极低晶格热导率。

Sun, Yuqing · Abbas, Adeel · Wang, Hongxiang · Tan, Chang · Zhihao, Li · Yujie, Zong · 孙珲 · 王春雷 · 王洪超

Chemical Engineering Journal 2024

具体参数

热电优值zT

{'zh': '0.48', 'en': '0.48'}

晶格热导率

{'zh': '0.57', 'en': '0.57'} W m⁻¹ K⁻¹

载流子迁移率提升倍数

{'zh': '4', 'en': '4'}

技术优势

载流子迁移率提升约4倍

通过退火时间调控晶格应变，优化了Cu空位缺陷浓度，从而显著改善载流子输运。

晶格热导率接近非晶极限

纳米尺度的晶格应变强烈散射声子，使673 K时κL低至0.57 W m⁻¹ K⁻¹。

创纪录的zT值

迁移率提升与强声子散射的协同效应，使x=3样品在673 K时zT达到~0.48。

应用场景

• 中温废热回收：在中温区（~673 K）实现高热电转换效率，回收工业废热发电。
• 热电发电器件：高zT材料可直接用于制造高性能热电发电模块。
• 航空航天热管理：利用高温端废热发电，为航天器提供辅助电源并管理热流。
• 汽车废热利用：回收汽车尾气余热，提升燃油效率或电动车续航。