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煙臺大學計算物理團隊在《Materials Today Physics》發表學術論文
作者:物理與電子信息學院     日期:2023-03-06     來源:科技處    

熱電材料可以利用各種熱源,包括太陽能、地熱和余熱,在不增加現有污染物的情況下產生清潔的電力。熱電裝置可以直接將熱量轉化為電能而不產生污染物,并且在過程中,沒有機械噪音和振動,從而確保發電過程的可持續運行,是解決全球能源短缺問題的有效途徑之一。

近期,煙臺大學物電學院計算物理團隊利用第一性原理的計算方法,全面研究了雙堿金屬鉍化合物Li2NaBi的熱輸運和熱電性質。通過力學性能計算和從頭算分子動力學模擬,發現Li2NaBi具有良好的耐久性和高溫熱穩定性。此外,較強的四聲子散射導致晶格熱導率在高溫下迅速下降,在900 K時只有0.73 Wm-1K-1。同時,以共價鍵結合的Bi-Bi原子框架提供了較高的電導率和載流子遷移率。研究發現n型和p型摻雜都能捕獲非常高的功率因子和優異的熱電性能。其中,p型Li2NaBi在900 K時的ZT值高達2.66,幾乎是經典熱電材料PbTe的兩倍。因此,Li2NaBi是一種很有前途的熱電候選材料。價格低廉、重量輕、耐用等優點使其具有大規模應用的潛力。

該成果以“Strong anharmonic phonon scattering and superior thermoelectric properties of Li2NaBi”為題發表在《Materials Today Physics》(影響因子11+)上。我校趙銀昌教授、戴振宏教授以及清華大學倪軍教授、中科院物理所孟勝研究員為論文共同通訊作者。

文章鏈接:https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2023.100990


來稿時間:3月6日  審核:曲世金  責任編輯:徐揚

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