Engineering of Thermoelectric Composites Based on Silver Selenide in Aqueous Solution and Ambient Temperature
Nan, Bingfei (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Li, Mengyao (Institut de Recerca en Energia de Catalunya)
Zhang, Yu (Pennsylvania State University. Department of Materials Science and Engineering)
Xiao, Ke (Universitat de Barcelona. Departament d'Enginyeria Electrònica i Biomèdica)
Lim, Khak Ho (Zhejiang University)
Chang, Cheng (Beihang University)
Han, Xu (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Zuo, Yong (Istituto Italiano di Tecnologia)
Li, Junshan (Chengdu University)
Arbiol i Cobos, Jordi (Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia)
Llorca, Jordi (Universitat Politècnica de Catalunya. Departament d'Enginyeria Química)
Ibáñez, Maria (Institute of Science and Technology Austria)
Cabot, Andreu (Institució Catalana de Recerca i Estudis Avançats)

Data:	2023
Resum:	The direct, solid state, and reversible conversion between heat and electricity using thermoelectric devices finds numerous potential uses, especially around room temperature. However, the relatively high material processing cost limits their real applications. Silver selenide (AgSe) is one of the very few n-type thermoelectric (TE) materials for room-temperature applications. Herein, we report a room temperature, fast, and aqueous-phase synthesis approach to produce AgSe, which can be extended to other metal chalcogenides. These materials reach TE figures of merit (zT) of up to 0. 76 at 380 K. To improve these values, bismuth sulfide (BiS) particles also prepared in an aqueous solution are incorporated into the AgSe matrix. In this way, a series of AgSe/BiS composites with BiS wt % of 0. 5, 1. 0, and 1. 5 are prepared by solution blending and hot-press sintering. The presence of BiS significantly improves the Seebeck coefficient and power factor while at the same time decreasing the thermal conductivity with no apparent drop in electrical conductivity. Thus, a maximum zT value of 0. 96 is achieved in the composites with 1. 0 wt % BiS at 370 K. Furthermore, a high average zT value (zT) of 0. 93 in the 300-390 K range is demonstrated.
Ajuts:	Agencia Estatal de Investigación CEX2021-001214-S Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-00457 Agència de Gestió d'Ajuts Universitaris i de Recerca 2021/SGR-01061 Agencia Estatal de Investigación PID2020-116093RB-C43 Ministerio de Ciencia e Innovación PID2021-124572OB-C31
Drets:	Aquest document està subjecte a una llicència d'ús Creative Commons. Es permet la reproducció total o parcial, la distribució, la comunicació pública de l'obra i la creació d'obres derivades, fins i tot amb finalitats comercials, sempre i quan es reconegui l'autoria de l'obra original.
Llengua:	Anglès
Document:	Article ; recerca ; Versió publicada
Publicat a:	ACS applied electronic materials, (May 2023) , ISSN 2637-6113

DOI: 10.1021/acsaelm.3c00055

9 p, 5.4 MB

El registre apareix a les col·leccions:
Documents de recerca > Documents dels grups de recerca de la UAB > Centres i grups de recerca (producció científica) > Ciències > Institut Català de Nanociència i Nanotecnologia (ICN2)
Articles > Articles de recerca
Articles > Articles publicats