All-scale hierarchical thermoelectrics: MgTe in PbTe facilitates valence band convergence and suppresses bipolar thermal transport for high performance

Energy and Environmental Science

Volumn 6, Issue 11, 2013, Pages 3346-3355

  Zhao, L D ^a   Wu, H J ^b   Hao, S Q ^c   Wu, C I ^d   Zhou, X Y ^e   Biswas, K ^a   He, J Q ^b   Hogan, T P ^d   Uher, C ^e   Wolverton, C ^c   Dravid, V P ^c   Kanatzidis, M G ^a  

^a NORTHWESTERN UNIVERSITY   (United States)

^b SOUTHERN UNIVERSITY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY   (China)

^c Northwestern University   (United States)

^d Michigan State University   (United States)

^e UNIVERSITY OF MICHIGAN   (United States)

Author keywords

[No Author keywords available]

Indexed keywords

CHARGE CARRIER INJECTION; LATTICE THERMAL CONDUCTIVITY; MICRO STRUCTURING; SOLUBILITY LIMITS; SYNERGISTIC COMBINATIONS; THERMAL TRANSPORT; THERMOELECTRIC PERFORMANCE; THERMOELECTRICS;

ALLOYING; ELECTRIC POWER FACTOR; ENERGY GAP; SOLUBILITY; THERMOELECTRICITY; VALENCE BANDS;

THERMAL CONDUCTIVITY;

ALLOY; CONDUCTIVITY; ENERGY EFFICIENCY; MICROSTRUCTURE; NANOTECHNOLOGY; PERFORMANCE ASSESSMENT; SOLUBILITY; SYNERGISM; TEMPERATURE EFFECT; THERMAL CONDUCTIVITY;

EID: 84885970937     PISSN: 17545692     EISSN: 17545706     Source Type: Journal    
DOI: 10.1039/c3ee42187b     Document Type: Article

References (46)

1. M. G. Kanatzidis Chem. Mater. 2010 22 648 659
2. J. He M. G. Kanatzidis V. P. Dravid Mater. Today 2013 16 166 176
3. J. F. Li W. S. Liu L. D. Zhao M. Zhou NPG Asia Mater. 2010 2 152 158
4. A. J. Minnich M. S. Dresselhaus Z. F. Ren G. Chen Energy Environ. Sci. 2009 2 466 479
5. J. Baxter Z. X. Bian G. Chen D. Danielson M. S. Dresselhaus A. G. Fedorov T. S. Fisher C. W. Jones E. Maginn U. Kortshagen A. Manthiram A. Nozik D. R. Rolison T. Sands L. Shi D. Sholl Y. Wu Energy Environ. Sci. 2009 2 559 588
6. K. Biswas J. He I. D. Blum C. Wu T. Hogan D. N. Seidman V. P. Dravid M. G. Kanatzidis Nature 2012 489 414 418
7. J. Q. He S. N. Girard M. G. Kanatzidis V. P. Dravid Adv. Funct. Mater. 2010 20 764 772
8. K. F. Hsu S. Loo F. Guo W. Chen J. S. Dyck C. Uher T. Hogan E. K. Polychroniadis M. G. Kanatzidis Science 2004 303 818 821
9. E. Quarez K. F. Hsu R. Pcionek N. Frangis E. K. Polychroniadis M. G. Kanatzidis J. Am. Chem. Soc. 2005 127 9177 9190
10. D. Bilc S. D. Mahanti K. F. Hsu E. Quarez R. Pcionek M. G. Kanatzidis Phys. Rev. Lett. 2004 93 146403
11. L. D. Zhao J. Q. He S. Q. Hao C. I. Wu T. P. Hogan C. Wolverton V. P. Dravid M. G. Kanatzidis J. Am. Chem. Soc. 2012 134 16327 16336
12. L. D. Zhao J. Q. He C. I. Wu T. P. Hogan X. Y. Zhou C. Uher V. P. Dravid M. G. Kanatzidis J. Am. Chem. Soc. 2012 134 7902 7912
13. M. Zhou J. F. Li T. Kita J. Am. Chem. Soc. 2008 130 4527 4532
14. X. B. Zhao X. H. Ji Y. H. Zhang T. J. Zhu J. P. Tu X. B. Zhang Appl. Phys. Lett. 2005 86 062111
15. S. V. Barabash V. Ozolins C. Wolverton Phys. Rev. Lett. 2008 101 15
16. J. P. Heremans V. Jovovic E. S. Toberer A. Saramat K. Kurosaki A. Charoenphakdee S. Yamanaka G. J. Snyder Science 2008 321 554 557
17. J. P. Heremans B. Wiendlocha A. M. Chamoire Energy Environ. Sci. 2012 5 5510 5530
18. Y. Z. Pei X. Y. Shi A. LaLonde H. Wang L. D. Chen G. J. Snyder Nature 2011 473 66 69
19. Y. Z. Pei A. LaLonde S. Iwanaga G. J. Snyder Energy Environ. Sci. 2011 4 2085 2089
20. T. C. Harman P. J. Taylor M. P. Walsh B. E. LaForge Science 2002 297 2229 2232
21. J. P. Heremans C. M. Thrush D. T. Morelli Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2004 70 115334
22. K. Biswas J. Q. He G. Y. Wang S. H. Lo C. Uher V. P. Dravid M. G. Kanatzidis Energy Environ. Sci. 2011 4 4675 4684
23. K. Biswas J. Q. He Q. C. Zhang G. Y. Wang C. Uher V. P. Dravid M. G. Kanatzidis Nat. Chem. 2011 3 160 166
24. M. Ohta K. Biswas S. H. Lo J. Q. He D. Y. Chung V. P. Dravid M. G. Kanatzidis Adv. Energy Mater. 2012 2 1117 1123
25. I. I. Ravich, B. A. Efimova and I. A. Smirnov, Semiconducting Lead Chalcogenides, Plenum Press, New York, 1970
26. Y. Z. Pei A. D. LaLonde N. A. Heinz X. Y. Shi S. Iwanaga H. Wang L. D. Chen G. J. Snyder Adv. Mater 2011 23 5674 5678
27. L. M. Rogers A. J. Crocker J. Phys. D: Appl. Phys. 1971 4 1006 1015
28. X. Shi J. Y. Cho J. R. Salvador J. Yang H. Wang Appl. Phys. Lett. 2010 96 16
29. D. M. Rowe, CRC Handbook of Thermoelectrics, CRC Press, 1995
30. I. A. Smirnov Mn. Vinograd Nv. Kolomoet L. M. Sysoeva Soviet Physics-Solid State 1968 9 2074 2079
31. C. M. Jaworski M. D. Nielsen H. Wang S. N. Girard W. Cai W. D. Porter M. G. Kanatzidis J. P. Heremans Phys. Rev. B 2013 87 045203
32. J. P. Perdew K. Burke M. Ernzerhof Phys. Rev. Lett. 1996 77 3865 3868
33. P. E. Blochl Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1994 50 17953 17979
34. G. Kresse J. Furthmuller Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 1996 54 11169 11186
35. J. W. Doak C. Wolverton Phys. Rev. B: Condens. Matter Mater. Phys. 2012 86 14
36. J. Q. He E. Vasco C. L. Jia R. H. Wang Appl. Phys. Lett. 2005 87 062901
37. M. J. Hÿtch E. Snoeck R. Kilaas Ultramicroscopy 1998 74 131 146
38. H. J. Goldsmid Proc. Phys. Soc., London 1958 71 633 646
39. B. Poudel Q. Hao Y. Ma Y. Lan A. Minnich B. Yu X. Yan D. Wang A. Muto D. Vashaee X. Chen J. Liu M. S. Dresselhaus G. Chen Z. F. Ren Science 2008 320 634 638
40. G. S. Nolas and H. J. Goldsmid, in Thermal Conductivity-2003: Theory, Properties and Applications, ed., T. M. Tritt, Kluwer Academic, New York, 2004, 1 (4), pp 105 121
41. H. Kitagawa M. Wakatsuki H. Nagaoka H. Noguchi Y. Isoda K. Hasezaki Y. Noda J. Phys. Chem. Solids 2005 66 1635 1639
42. W. S. Liu B. P. Zhang J. F. Li H. L. Zhang L. D. Zhao J. Appl. Phys. 2007 102 103717
43. S. N. Girard J. He X. Zhou D. Shoemaker C. M. Jaworski C. Uher V. P. Dravid J. P. Heremans M. G. Kanatzidis J. Am. Chem. Soc. 2011 133 16588 16597
44. A. D. LaLonde Y. Pei G. J. Snyder Energy Environ. Sci. 2011 4 2090 2096
45. Y. Pei J. Lensch-Falk E. S. Toberer D. L. Medlin G. J. Snyder Adv. Funct. Mater 2011 21 241 249
46. O. C. Yelgel G. P. Srivastava Phys. Rev. E: Stat., Nonlinear, Soft Matter Phys. 2012 85 12