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葛振华教授团队在Bi2Te3热电材料领域取得重要研究进展

发布时间：2022-09-05 11:10:54 浏览次数：708 来源：昆明理工大学若有侵权请联系400-0815-589删除

近日，材料科学与工程学院葛振华教授团队在Bi2Te3热电材料领域取得重要研究进展，相关工作以题为Tunable Electrical Conductivity and Simultaneously Enhanced Thermoelectric and Mechanical Properties in n-type Bi2Te3发表在《Advanced Science》上。昆明理工大学为第一作者单位，学校2019级本科生娄路遥为论文第一作者，葛振华教授为通讯作者，冯晶教授为本论文提供了重要帮助和指导。

碲化铋是室温区最重要的热电材料，在电子制冷领域有广泛的应用前景。本工作选择Na作为n型多晶Bi2Te3的阳离子位掺杂剂，获得了具有高热电性能的纳米结构Bi2Te3多晶材料。Na进入Bi位，在Bi2Te3基体中引入空穴，使电导率从300到1800 Scm-1可调。由于有效固溶，Bi2Te3的费米能级被适当调控，导致Seebeck系数得到改善。当掺杂量为0.25wt%时，在303 K时，ZT值达到最大值1.03，比原始样品提高了70%。与此同时Na固溶以及第二相纳米析出物有效提升了Bi2Te3的显微硬度，硬度的提升有利于降低材料切割和制备器件过程中的损失率。本工作揭示了提高n型碲化铋热电材料性能的有效策略。