Co取代TiNiSb半霍斯勒

载流子浓度减半

Co取代Ni并引入NiSb基杂相,将载流子浓度从8.04×10²¹ cm⁻³降至2.31×10²¹ cm⁻³,Seebeck系数显著提升,电子热导率大幅下降,最终zT提升约47%。

Li-Jun, Zhai · Luo, Feng · Lingfang, Liu · 张馨月 · Jian, Shi · Wang, Jian · 李艳丽 · 刘红霞 · Xie, Wenjie · 孙志刚

Materials Today Physics 2026

参数信息

载流子浓度
8.04 × 10²¹ → 2.31 × 10²¹ cm⁻³
Seebeck系数
−189 μV/K
电子热导率
0.87 W/mK
热电优值
0.50

技术优势

载流子浓度大幅下降

Co取代Ni引入NiSb基杂相,将载流子浓度从8.04×10²¹ cm⁻³降到2.31×10²¹ cm⁻³,从而解除对Seebeck系数的抑制。

Seebeck系数翻倍

载流子浓度的下降让Seebeck系数从−94 μV/K跃升到−189 μV/K,材料把温差转成电势的能力直接翻倍。

电子热导率被压低

873 K下电子热导率从3.52 W/mK降到0.87 W/mK,减少载流子带来的热量损失。

zT提升近一半

综合优化后,873 K的峰值zT达到约0.50,比原始Ti0.75NiSb高出约47%。

应用场景