具有本征低晶格热导率的硫化银快离子导体的热电性能

摘要：

硫化银(Ag2S)是一种典型的快离子导体材料,前期关于Ag2S的研究主要集中在光电和生物等领域.最近的研究表明,α-Ag2S具有和金属一样的良好延展性和变形能力.但是,Ag2S的热电性能尚无公开报道.本工作合成了单相Ag2S化合物,系统研究了其在300-600 K范围的物相变化、离子迁移特性和电热输运性质.研究发现,Ag2S在300-600 K温度区间表现出半导体的电输运性质.由于单斜-体心立方相晶体结构转变,Ag2S的离子电导率、载流子浓度、迁移率、电导率、泽贝克系数等性质在455 K前后出现急剧变化.在550 K,Ag2S的功率因子最高可达5μW·cm-1·K-2.Ag2S在300-600 K温度区间均表现出本征的低晶格热导率(低于0.6 W·m-1·K-1).S亚晶格中随机分布的类液态Ag离子是导致β-Ag2S体心立方相具有低晶格热导率的主要原因.在573 K,Ag2S的热电优值可达0.55,与Ag2Se,Ag2Te,CuAgSe等已报道的Ag基快离子导体热电材料的性能相当.

关键词：热电材料、相变、快离子导体、晶格热导率

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资助基金：国家重点研发计划2018YFB0703600;国家自然科学基金杰出青年科学基金51625205;中国科学院重点部署项目KFZD-SW-421;中国科学院青年创新促进会2016232资助的课题

在线出版日期：2019-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：12-20