通过Hf取代提升p型半赫斯勒TiNi0.8Co0.2Sn的热电性能

Enhanced thermoelectric performance by Hf substitution in p-type half-Heusler TiNi0.8Co0.2Sn

Masashi Mikami · Hidetoshi Miyazaki · Yoichi Nishino · Nagoya Industrial Science Research Institute · Applied Physics Letters · 2025年1月 · Vol.126

半赫斯勒合金TiNiSn因其在500至1000 K宽温区内优异的热电性能，被视为有前景的热电发电材料。然而，其p型材料的性能远低于n型。本文发现，在TiNiSn-HfNiSn二元体系的混溶间隙区域内，Hf取代可显著提升p型TiNi0.8Co0.2Sn的热电性能。在650 K时，Ti0.5Hf0.5Ni0.8Co0.2Sn的Seebeck系数由原始样品的不足80 μV/K大幅提升至170 μV/K，归因于Hf引入引起的电子能带结构调制。同时，晶格畸变和点缺陷有效降低了晶格热导率，从5.0 W/mK...

解读: 该p型半赫斯勒热电材料技术对阳光电源功率器件热管理具有重要应用价值。在SiC/GaN功率模块和电机驱动系统中，高效热电发电材料可将器件废热转化为电能，提升系统整体效率。研究中通过Hf取代实现的Seebeck系数翻倍提升（80→170 μV/K）和热导率降低（5.0→3.3 W/mK），为ST储能变流...