Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính chất nhiệt điện của skutterudite CoSb3 được lấp đầy Yb
Tóm tắt
Các skutterudite CoSb12 lấp đầy Yb, Yb z Co4Sb12 (z = 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4) đã được chế tạo bằng phương pháp nóng chảy trong môi trường bao phủ và nén nóng. Các hiệu ứng lấp đầy của Yb lên tính chất truyền tải và tính chất nhiệt điện của các skutterudite đã được nghiên cứu. Trong trường hợp z ≥ 0.3, một pha thứ cấp (YbSb2) đã được hình thành, cho thấy giới hạn tỷ lệ lấp đầy của Yb là z = 0.2 − 0.3. CoSb3 nguyên thủy có hệ số Seebeck dương cao, nhưng CoSb3 lấp đầy Yb lại thể hiện hệ số Seebeck âm. Trong trường hợp z ≤ 0.1, giá trị tuyệt đối lớn nhất của hệ số Seebeck là | −231| μVK−1, và trong trường hợp z ≥ 0.2, giá trị tuyệt đối của hệ số Seebeck tăng lên với nhiệt độ. Độ dẫn điện tăng lên và hệ số Seebeck giảm xuống với sự tăng nội dung lấp đầy Yb do nồng độ hạt tải điện tăng lên. Độ dẫn nhiệt bị giảm đáng kể bởi việc lấp đầy Yb, chủ yếu do sự giảm của độ dẫn nhiệt mạng. Ngoài ra, độ dẫn nhiệt mạng cũng giảm xuống với sự tăng nội dung lấp đầy Yb, cho thấy sự tán xạ phonon là hậu quả của sự rung lắc của các chất lấp đầy Yb trong các khoảng trống của cấu trúc skutterudite. Yb0.2Co4Sb12 cho thấy giá trị méo cao nhất là 1.0 tại 823 K.
Từ khóa
#Yb-filled skutterudites #thermoelectric properties #Seebeck coefficient #electrical conductivity #thermal conductivity #CoSb3Tài liệu tham khảo
M. S. El-Genk, H. H. Saber and T. Caillat, Energy Conv. Manag. 44, 1755 (2003).
C. Yu and K. T. Chau, Energy Conv. Manag. 50, 1506 (2009).
D. Champier, J. P. Bedecarrats, M. Rivaletto and F. Strub, Energy 35, 935 (2010).
S. M. Choi, K. H, Lee, C. H. Lim and W. S. Seo, Energy Conv. Manag. 52, 335 (2011).
C. A. Gould, N. Y. A. Shammas, S. Grainger and I. Taylor, J. Mater. Sci. Eng. B 176, 316 (2011).
W. H. Chen, C. Y. Liao, C. I Hung and W. L. Huang, Energy 45, 874 (2012).
K. Salzgeber, P. Prenninger, A. Grytsiv, P. Rogl and E. Bauer, J. Electron. Mater. 39, 2074 (2010).
G. Rogl, A. Grytsiv, P. Rogl, E. Bauer and M. Zehetbauer, Intermetallics 19, 546 (2011).
G. A. Slack, Handbook of Thermoelectrics, edited by D. M. Rowe, (CRC Press, Boca Raton, FL, 1995), p. 407.
H. Li, X. Tang, X. Su and Q. Zhang, J. Appl. Phys. Lett. 92, 202114 (2008).
C. Uher, C. P. Li and S. Ballikaya, J. Electron. Mater. 39, 2122 (2010).
A. Zhou, L. S. Liu, P. C. Zhai, W. Y. Zhao and Q. J. Zhang, J. Electron. Mater. 39, 1832 (2010).
T. Caillat, A. Borshchevsky and J. P. Fleurial, Proceedings of the 13 th International Conference on Thermoelectrics, (Kansas City, MO, USA, 30 August–1 September, 1994), p. 58.
J. W. Sharp, E. C. Jones, R. K. Williams, P. M. Martin and B. C. Sales, J. Appl. Phys. 78, 1013 (1995).
Y. Kawaharada, K. Kurosaki, M. Uno and S. Yamanaka, J. Alloys Compd. 315, 193 (2001).
J. W. Kaiser and W. Jeitschko, J. Alloys Compd. 291, 66 (1999).
B. C. Sales, D. Mandrus and R. K. Williams, Science 272, 1325 (1996).
Y. G. Yan, W. Wong-Ng, J. A. Kaduk, G. J. Tan, W. J. Xie and X. F. Tang, J. Appl. Phys. Lett. 98, 142106 (2011).
G. J. Tan, S. Y. Wang, Y. G. Yan, H. Li and X. F. Tang, J. Electron. Mater. 41, 6 (2012).
P. F. Qiu, R. H. Liu, J. Yang, X. Shi and X. Y. Huang, J. Appl. Phys. 111, 023705 (2012).
Y. C. Lan, A. J. Minnich, G. Chen and Z. F. Ren, Adv. Func. Mater. 20, 357 (2010).
C. Kittel, Introduction to Solid State Physics, 6th ed (John Wiely & Sons, New York, 1986), p. 152.