近室温高效的热电材料对低温废热回收和固态制冷应用至关重要。其中,基于Mg3(Sb, Bi)2的Zintl化合物由于其固有的低晶格热导率和有利的电子结构而成为领先的n型材料。然而,由于主要受限于低温条件下的粒界电荷散射,其性能仍然受到相对低载流子迁移率的限制,这限制了可实现的功率因子及整体优值(zT)。因此,我们提出了一种基于金属铜粉末原子层沉积(pALD)的界面改性策略,以增强n型Mg3(Sb, Bi)2的载流子迁移率。研究发现,ALD-Cu的添加通过促进晶粒生长、补偿一些粒界(颗粒边界)处的镁缺陷,从而有利于改善载流子迁移率,并减轻界面运输障碍。金属铜被精确沉积在热电粉末上,而未引入氧或水基前驱体,从而避免了粉末的表面氧化和降解。同时,尽管晶粒大小增加了两倍以上,颗粒边界附近形成的富铜域作为有效的声子散射中心,导致晶格热导率降低。得益于这种电热传输的协同改性,303-573 K范围内的峰值和平均zT分别提高了14%和13.3%。这项工作展示了一种可行的金属pALD界面改性方法,并建立了一种新策略,以解耦基于n型Mg3(Sb, Bi)2合金的运输参数,以适用于近室温应用.
李等(Sun)研究了这个问题。