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Los científicos mejoran el rendimiento termoeléctrico del seleniuro de metal de transición de tipo n a través de nanoinclusiones Phys.org


(a) dependencia de la resistividad eléctrica; (b) Concentración y movilidad en la sala; (c) Termoenergía; (d) factor de potencia; BTS/fwt% MnSb2De4 (f = 0, 0,25, 0,40, 0,50, 0,75 y 1,00) muestras con temp. Crédito: Chen Tao

Un equipo de investigación dirigido por el profesor Qin Xiaoying del Instituto de Ciencias Físicas de Hefei, Academia de Ciencias de China, ha mejorado el rendimiento termoeléctrico del seleniuro de metal de transición de tipo n, Bi.2Te2.7De0.3 (BTS), incluido MNSB2De4 (MSS) nano inclusiones. Los resultados se publicaron en dos artículos en Revista de ingeniería química,

Se ha prestado considerable atención a la tecnología termoeléctrica como posible solución a los problemas energéticos. Sin embargo, el bajo valor termoeléctrico ZT (cifra de mérito) y la eficiencia de conversión de energía del telururo de bismuto de tipo n limitan actualmente su amplia aplicación comercial. La nanoingeniería es una forma efectiva de mejorar las propiedades termoeléctricas de los materiales, pero seleccionar una segunda fase adecuada puede ser un desafío.

En este estudio, los investigadores encontraron que la inclusión de MnSB2De4 Puede obtener resultados notables en BTS.

Son muchos los beneficios de incorporar el MSS Nano incorporado. puede aumentar juntos Dando como resultado un rendimiento térmico mejorado debido al efecto de filtrado de energía y una conductividad térmica de red reducida que surge de la intensa dispersión de fonones por dislocaciones.

La muestra compuesta de BTS/0,50 % en peso de MSS mostró una ZT termoeléctrica máxima de 1,23 a 345 K y una ZT promedio de 1,15 en el rango de temperatura de 300 a 473 K.

Cabe destacar que estos valores representaron un aumento aproximado de 48% y 42%, respectivamente, sobre Matrix BTS. Además, la muestra general mejoró Como lo demuestra el aumento del 17% en su dureza Vickers.

Los resultados muestran que MnSb2De4 La fase secundaria es una forma eficaz de mejorar el rendimiento termoeléctrico y las propiedades mecánicas de BTS.

Los investigadores han logrado avances significativos en la optimización de las propiedades termoeléctricas de los materiales termoeléctricos a temperatura ambiente. En 2022, descubrieron que la incorporación de nanopartículas de polianilina en la matriz BTS podría mejorar la dispersión de fonones y reducir la constante de red. 49% a 300K.

“Esto dio como resultado un aumento del 8 % en el factor de potencia y un ZTmax máximo de 1,22 a 345 K para la muestra compuesta de 1,5 % en peso”, dijo Chen Tao, miembro del equipo, que es un intento de composición orgánica, y también para Later investigación del sistema compuesto inorgánico-orgánico para sentar una base determinada”.

más información:
Shuhuan Yang et al, Dispersión de fonones mejorada y rendimiento termoeléctrico para Bi2Te2.7Se0.3 de tipo n mediante la incorporación de partículas de polianilina conductora, Revista de ingeniería química (2022). DOI: 10.1016/jcej.2022.140923

Tao Chen et al, Mejora del rendimiento termoeléctrico de Bi2Te2.7Se0.3 de tipo n mediante la incorporación de nano inclusiones de MnSb2Se4, Revista de ingeniería química (2023). DOI: 10.1016/jcej.2023.143397

proporcionado por
Academia china de ciencias


Citación: Los científicos mejoran el rendimiento termoeléctrico del seleniuro de metal de transición de tipo n mediante nanoinclusiones (25 de mayo de 2023) https://phys.org/news/2023-05-scientists-thermoelectric-n-type-transition-metal Consultado el 25 de mayo de 2023 .html

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Marc Valldeperez

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