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Improved thermoelectric properties of nanostructured composites out of Bi1−xSbx nanoparticles and carbon phases

Güneș, Ekrem und Wickleder, Mathias S. und Müller, Eckhard und Elm, Matthias T. und Klar, Peter J. (2018) Improved thermoelectric properties of nanostructured composites out of Bi1−xSbx nanoparticles and carbon phases. AIP Advances. American Institute of Physics (AIP). doi: 10.1063/1.5034525. ISSN 2158-3226.

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Kurzfassung

Thermoelectric figures of merit of ZT ≈ 0.4 at room temperature were achieved in nanostructured composite materials prepared by uniaxial pressing of Bi1−xSbx nanoparticles and 0.3 wt.% of a carbon phase. This constitutes a significant improvement of the low-temperature thermoelectric material Bi1−xSbx and strongly suggests the possibility of employing these materials in efficient thermoelectric devices working at room temperature. Interestingly, the beneficial effect of the carbon phase added to nanostructured Bi1−xSbx is the same for either carbon nanotubes or active carbon. This finding is attributed, on the one hand, to a combination of electronic band gap engineering due to nanostructuring and energy filtering due to graphene-like interlayers between Bi1−xSbx grains and, on the other hand, to modified phonon scattering at the grain boundaries and additional phonon scattering by agglomeration sites of carbon material on the μm scale.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/122854/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Improved thermoelectric properties of nanostructured composites out of Bi1−xSbx nanoparticles and carbon phases
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Güneș, EkremInstitute of Inorganic and Analytical Chemistry, Justus-Liebig University, Giessen D-35392, Germany and Department of Alternative Energy Resources, Harran University, Şanlıurfa TR-63300, TurkeyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Wickleder, Mathias S.Institute of Inorganic and Analytical Chemistry, Justus-Liebig University, Giessen D-35392, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Müller, EckhardGerman Aerospace Center, Institute of Materials Research, Köln, Germany and Justus Liebig University Giessen, Institute of Inorganic and Analytical Chemistry, 35392 Giessen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Elm, Matthias T.Institute of Materials Research, German Aerospace Center (DLR), Kön D-51170, Germany and Institute of Experimental Physics I and Institute of Physical Chemistry, Justus-Liebig University, 35392 Giessen, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Klar, Peter J.Institute of Materials Research, German Aerospace Center (DLR), Kön D-51170, Germany and Institute of Experimental Physics I, Justus-Liebig-University Gießen, Heinrich-Buff-Ring 16, 35392 Giessen, D-35392, GermanyNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:18 Juli 2018
Erschienen in:AIP Advances
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1063/1.5034525
Verlag:American Institute of Physics (AIP)
ISSN:2158-3226
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Thermoelectric properties, Nanostructured Composites, Bi1−xSbx, Nanoparticles, Carbon phases
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Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Thermoelektrische Materialien und Systeme
Hinterlegt von: Yasseri, Mohammad
Hinterlegt am:13 Nov 2018 08:33
Letzte Änderung:22 Nov 2023 07:35

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