Детальная информация
| Название | Исследование стабильности свойств низкотемпературных наноструктурированных термоэлектрических материалов на основе BiTeSe и BiSbTe. = Investigation of the property stability for low-temperature nanostructured thermoelectric materials based on BiTeSe and BiSbTe // Известия высших учебных заведений. Электроника. – 2025. – Т. 30, № 2. — С. 140-148 |
|---|---|
| Авторы | Штерн М. Ю. ; Шерченков А. А. ; Штерн Ю. И. ; Бабич А. В. ; Рогачев М. С. ; Бабич Т. А. ; Марончук И. И. |
| Выходные сведения | 2025 |
| Коллекция | Общая коллекция |
| Тематика | Физика ; Термодинамика твердых тел ; Электрический ток ; термоэлектрические материалы ; наноструктурированные материалы ; низкотемпературные материалы ; свойства термоэлектрических материалов ; стабильность свойств материалов ; термоэлектричество ; термоэлектрические генераторы ; thermoelectric materials ; nanostructured materials ; low-temperature materials ; properties of thermoelectric materials ; stability of material properties ; thermoelectricity ; thermoelectric generators |
| УДК | 536.42; 537.3 |
| ББК | 22.375; 22.332 |
| Тип документа | Статья, доклад |
| Язык | Русский |
| DOI | 10.24151/1561-5405-2025-30-2-140-148 |
| Права доступа | Доступ по паролю из сети Интернет (чтение) |
| Ключ записи | RU\SPSTU\edoc\77083 |
| Дата создания записи | 13.10.2025 |
Перспективным методом повышения эффективности термоэлектрических преобразователей энергии как источников альтернативной энергии является наноструктурирование термоэлектрических материалов, используемых для изготовления термоэлементов. Широкому распространению термоэлектрических устройств препятствует их низкая эффективность, которая определяется термоэлектрической добротностью ZT термоэлектрических материалов. В работе исследована стабильность свойств низкотемпературных наноструктурированных термоэлектрических материалов на основе твердых растворов Bi[2]Te[2,8]Se[0,2] (0,16 масс. % CdCl[2]) n -типа и Bi[0,5]Sb[1,5]Те[3] (2,2 масс. % Те и 0,16 масс. % TeI[4]) p -типа, полученных в результате измельчения в планетарной шаровой мельнице и последующего компактирования методом искрового плазменного спекания. Термоэлектрические материалы Bi[2]Te[2,8]Se[0,2] и Bi[0,5]Sb[1,5]Те[3] имеют высокие максимальные значения термоэлектрической добротности ZT , равные 1,17 и 1,23 соответственно. Термическая стабильность свойств материалов Bi[2]Te[2,8]Se[0,2] и Bi[0,5]Sb[1,5]Те[3] исследована с помощью многократных измерений методами дифференциальной сканирующей калориметрии и термогравиметрии. Получены термоэлектрические и электрофизические характеристики термоэлектрических материалов при температурах до 500 К. Установлено, что наноструктурирование не оказывает существенного влияния на термическую стабильность исследованных низкотемпературных наноструктурированных термоэлектрических материалов.
A promising method for increasing the efficiency of thermoelectric (TE) energy converters as alternate energy sources is the nanostructuring of TE materials used for fabrication of TE elements. Wide spreading of TE devices is hampered by their low efficiency that is defined by thermoelectric figure of merit ZT of TE elements. In this work, the stability of the properties of low-temperature nanostructured TE materials based on solid solutions of n-type Bi[2]Te[2.8]Se[0.2] (0.16 wt. % CdCl[2]) and p-type Bi[0.5]Sb[1.5]Te[3] (2.2 wt. % Te and 0.16 wt. % TeI[4]), obtained by grinding the synthesized materials in a planetary ball mill and subsequent compaction by spark plasma sintering. TE materials Bi[2]Te[2.8]Se[0.2] and Bi[0.5]Sb[1.5]Te[3] have high maximum ZT values of 1.17 and 1.23, respectively. The thermal stability of Bi[2]Te[2.8]Se[0.2] and Bi[0.5]Sb[1.5]Te[3] materials properties was studied using multiple measurements by differential scanning calorimetry and thermogravimetry. Thermoelectric and electrophysical characteristics of TE materials at temperatures up to 500 K were obtained. It has been established that nanostructuring has no significant effect on the thermal stability of the low-temperature nanostructured TE materials under study.
