Bottom-up-Engineering für thermoelektrische Anwendungen
Bottom-up Engineering for Thermoelectric Applications
Wissenschaftsdisziplinen
Chemie (100%)
Keywords
-
Thermoelectrics,
Nanocrystal,
Tin Chalcogenide,
Nanoparticles
Thermoelektrische Generatoren wandeln ungenutzte Abwärme direkt in elektrische Energie um. Daher kann der Einsatz von thermoelektrischen Generatoren einen wichtigen Beitrag zur Energiewende liefern. Um thermoelektrische Generatoren weitläufig einzusetzen, müssen kostengünstige und umweltfreundliche Materialien mit verbesserten Eigenschaften hergestellt und maßgeschneidert werden. In diesem Projekt schlagen wir vor, polykristalline Sn Chalkogenide Nanomaterialien mithilfe der Bottom-up Methode aus nasschemisch erzeugten Nanopartikeln (NP) herzustellen. Diese Vorgehensweise umgeht die Nachteile des Einkristallwachstums und erlaubt sowohl chemische als auch strukturelle Kontrolle und Flexibilität über mehrere Längenskalen. Genauer gesagt, gewährleistet diese Methode die präzise Kontrolle über Größe, Form und Zusammensetzung der NP, erlaubt die gezielte Oberflächenmodifikation und gewährleistet die Kontrolle über die exakte Zusammensetzung und Phase des makroskopischen Materials aufgrund der verschiedenen Möglichkeiten, die NPs miteinander zu verknüpfen. Von diesem Projekt erwarten wir, kostengünstig thermoelektrische Generatoren aus Sn Chalkogeniden herzustellen. Ziel ist es, die Leitwerte aktuell modernster Materialien, aufgrund des einzigartigen Potentials die NP als Grundbausteine mit sich bringen, zu übertreffen.
Thermoelektrische Generatoren wandeln ungenutzte Abwärme direkt in elektrische Energie um. Daher kann der Einsatz von thermoelektrischen Generatoren einen wichtigen Beitrag zur Energiewende liefern. Um thermoelektrische Generatoren weitläufig einzusetzen, müssen kostengünstige und umweltfreundliche Materialien mit verbesserten Eigenschaften hergestellt und mageschneidert werden. In diesem Projekt schlagen wir vor, polykristalline Sn Chalkogenide Nanomaterialien mithilfe der Bottom-up Methode aus nasschemisch erzeugten Nanopartikeln (NP) herzustellen. Diese Vorgehensweise umgeht die Nachteile des Einkristallwachstums und erlaubt sowohl chemische als auch strukturelle Kontrolle und Flexibilität über mehrere Längenskalen. Genauer gesagt, gewährleistet diese Methode die präzise Kontrolle über Gröe, Form und Zusammensetzung der NP, erlaubt die gezielte Oberflächenmodifikation und gewährleistet die Kontrolle über die exakte Zusammensetzung und Phase des makroskopischen Materials aufgrund der verschiedenen Möglichkeiten, die NPs miteinander zu verknüpfen. Von diesem Projekt erwarten wir, kostengünstig thermoelektrische Generatoren aus Sn Chalkogeniden herzustellen. Ziel ist es, die Leitwerte aktuell modernster Materialien, aufgrund des einzigartigen Potentials die NP als Grundbausteine mit sich bringen, zu übertreffen.
- Li-Dong Zhao, University of Beihang - China
- Jordan Arbiol, Catalan Institute of Nanoscience and Nanotechnology - Spanien
Research Output
- 1102 Zitationen
- 17 Publikationen
-
2023
Titel Engineering of Thermoelectric Composites Based on Silver Selenide in Aqueous Solution and Ambient Temperature DOI 10.1021/acsaelm.3c00055 Typ Journal Article Autor Nan B Journal ACS Applied Electronic Materials Seiten 2807-2815 Link Publikation -
2023
Titel Bottom-Up Synthesis of SnTe-Based Thermoelectric Composites DOI 10.1021/acsami.3c00625 Typ Journal Article Autor Nan B Journal ACS Applied Materials & Interfaces Seiten 23380-23389 Link Publikation -
2023
Titel Fine Tuning of Defects Enables High Carrier Mobility and Enhanced Thermoelectric Performance of n-Type PbTe DOI 10.1021/acs.chemmater.2c03542 Typ Journal Article Autor Wang S Journal Chemistry of Materials Seiten 755-763 Link Publikation -
2022
Titel Defect Engineering in Solution-Processed Polycrystalline SnSe Leads to High Thermoelectric Performance DOI 10.18154/rwth-2022-04112 Typ Other Autor Calcabrini M Link Publikation -
2022
Titel Surface Functionalization of Surfactant-Free Particles: a Strategy to Tailor the Properties of Nanocomposites for Enhanced Thermoelectric Performance Typ Journal Article Autor Cheng Chang Journal Angewandte Chemie International Edition -
2022
Titel Enhanced thermoelectric performance in SnTe due to the energy filtering effect introduced by Bi2O3 DOI 10.1016/j.mtener.2022.100985 Typ Journal Article Autor Hong T Journal Materials Today Energy Seiten 100985 -
2022
Titel Distinct electron and hole transports in SnSe crystals DOI 10.1016/j.scib.2022.04.007 Typ Journal Article Autor Chang C Journal Science Bulletin Seiten 1105-1107 Link Publikation -
2022
Titel High thermoelectric performance realized through manipulating layered phonon-electron decoupling DOI 10.1126/science.abn8997 Typ Journal Article Autor Su L Journal Science Seiten 1385-1389 -
2021
Titel Defect Engineering in Solution-Processed Polycrystalline SnSe Leads to High Thermoelectric Performance DOI 10.1021/acsnano.1c06720 Typ Journal Article Autor Liu Y Journal ACS Nano Seiten 78-88 Link Publikation -
2021
Titel Enhanced Thermoelectric Performance by Surface Engineering in SnTe-PbS Nanocomposites DOI 10.3390/ma14185416 Typ Journal Article Autor Chang C Journal Materials Seiten 5416 Link Publikation -
2021
Titel Recent Progress on Two-Dimensional Materials DOI 10.3866/pku.whxb202108017 Typ Journal Article Autor Chang C Journal Acta Physico Chimica Sinica Seiten 2108017-0 Link Publikation -
2021
Titel The Importance of Surface Adsorbates in Solution-Processed Thermoelectric Materials: The Case of SnSe DOI 10.1002/adma.202106858 Typ Journal Article Autor Liu Y Journal Advanced Materials Seiten 2106858 Link Publikation -
2022
Titel Room temperature aqueous-based synthesis of copper-doped lead sulfide nanoparticles for thermoelectric application DOI 10.1016/j.cej.2021.133837 Typ Journal Article Autor Li M Journal Chemical Engineering Journal Seiten 133837 Link Publikation -
2022
Titel Surface Functionalization of Surfactant-Free Particles: A Strategy to Tailor the Properties of Nanocomposites for Enhanced Thermoelectric Performance DOI 10.1002/ange.202207002 Typ Journal Article Autor Chang C Journal Angewandte Chemie Link Publikation -
2022
Titel Surface Functionalization of Surfactant-Free Particles: A Strategy to Tailor the Properties of Nanocomposites for Enhanced Thermoelectric Performance DOI 10.1002/anie.202207002 Typ Journal Article Autor Chang C Journal Angewandte Chemie International Edition Link Publikation -
2022
Titel Unidentified major p-type source in SnSe: Multivacancies DOI 10.1038/s41427-022-00393-5 Typ Journal Article Autor Nguyen V Journal NPG Asia Materials Seiten 42 Link Publikation -
2021
Titel Realizing high doping efficiency and thermoelectric performance in n-type SnSe polycrystals via bandgap engineering and vacancy compensation DOI 10.1016/j.mtphys.2021.100452 Typ Journal Article Autor Su L Journal Materials Today Physics Seiten 100452