铜掺杂SnSe复合材料

ZT 1.55 兼高硬度

n型SnSe多晶材料经非均相Cu掺杂后，晶界处形成Cu6Sn5合金稳定了金属Sn，在提升热电性能的同时还增强了力学性能。

李泽 · 李文 · 郭俊 · Wang, Zi · Yang, Xing · Ke-Ke, Zhu · Zhang, Yi Xin · 冯晶 · 葛振华

ACS Applied Materials & Interfaces 2024

参数信息

热电优值（ZT）

1.55

技术优势

热电性能大幅提升

通过SnCl2和Cu协同掺杂优化载流子浓度并增强声子散射，峰值ZT在773 K达到1.55。

热稳定性提高

晶界处的金属Sn与Cu形成Cu6Sn5合金而被固定，避免其在服役中迁移，提升重复性。

力学硬度提高

异质Cu掺杂和析出的SnCl2颗粒共同强化晶界，使复合材料的机械硬度提高。

应用场景

• 热电材料：为n型SnSe热电模块提供高性能、机械稳定的p型配对材料。
• 精密温控：可用于高精度温控系统中作为固态热泵元件，无运动部件。
• 航天器热管理：在深空等苛刻环境下提供高可靠的温差发电。
• 余热回收：在中温区间（如773 K）高效回收工业废热为电能。