南京工业大学《JAC》：初次将黄铁矿型资料CoSe2添加至TiS2基热电资料
热电资料又称温差发电资料。它具有结构相对比较简单、坚固耐用、无运动部件等长处。在过渡金属硫化物中，1T-TiS2由于其环境友好和优异的热电输运功能，近年来得到了广泛的研讨。TiS2具有高电导率σ和优异的塞贝克系数S，这主要是由于TiS2是一种n型窄带隙半导体，高载流子浓度n，带隙约为0.3 eV。可是由于其本身热导率κtotal过高，导致终究ZT不抱负，这极大地约束了TiS2的热电功能。所以，现在TiS2基块体热电资料的功能优化有限，ZT较少能超越0.5。另一方面，黄铁矿型资料由于其丰度和本钱效益而得到了广泛认可，在前人的研讨中，发现了在基体相中参加黄铁矿型资料CoSe2能够轻松又有效地下降热电资猜中的κl，特别是硒化物和碲化物中。所以本次研讨探求了CoSe2的添加对TiS2基热电资料的影响。
图3。与温度相关的(a)总热导κtotal; (b)电子热导率κe; (c)晶格热导率κl; (d)晶格热导率与1000/T的联系; (e)一切样品的ZT值; (f)本次作业与文献报导的TiS2基热电资料最大ZT (ZTmax)比较。
表2 一切样品在303K温度条件下的横波vs1和vs2、纵波vl、声子均匀声速vavg、声子均匀自由程l、杨氏模量E和格林森系数γ等物理参数。
作者研讨了TiS2-xmol% CoSe2 (x = 0, 0.5, 1, 2, 3)一系列复合资料的热电功能。经过将适量的黄铁矿类资料CoSe2添加到TiS2基热电资猜中完成了0.59的最高ZT值(T=673 K)。σ随CoSe2含量的添加先增大后减小，σ的增大与载流子浓度n和迁移率µ的一起增大有关。不行疏忽的能量过滤效应导致肯定塞贝克系数S明显地添加。此外，CoSe2的参加有效地按捺了TiS2的κ1，使其总热导κtotal最低降至1.36 W m-1 K-1。最终，在673 K时，TiS2 - 2mol % CoSe2样品的ZTmax到达0.59，是原始样品的1.8倍。
