通过调整其成分和优化烧结时间提高热电性能
Nano Energy：火花等离子体烧结的Bi-Sb-Te合金
基于Bi2Te3的材料已广泛用于热电转换技术中。热电模块由Bi2Te3制成基锭，但由于材料资源有限，利用热电元件加工过程中产生的可回收废料引起了人们的关注。清华大学李敬锋团队提出了一种通过调整废料的成分，通过火花等离子烧结工艺来再利用锭料废料以生产实用的高性能热电材料的策略。研究发现，由于过量添加Te而产生瞬态液相的SPS过程增强了热电性能，需要适当的保温时间才能使其增强效果最大化。较长的烧结时间有助于提高电输运性能，同时降低晶格导热系数。烧结15 min后，ZT值最高，为1.33，转化率最高，为4.2%。该研究为Bi2Te3基热电材料的工业废料回收提供了一种有效的策略，并论证了采用火花等离子烧结再加工时优化保温时间的重要性。相关研究以“Spark plasma sintered Bi-Sb-Te alloys derived from ingot scrap: Maximizing thermoelectric performance by tailoring their composition and optimizing sintering time”为题目，发表在Nano Energy上。DOI: 10.1016/j.nanoen.2021.106040
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