Advances and Challenges of AgSbSe2‐based Thermoelectric Materials
Source abstract
Abstract
Abstract Thermoelectric materials have aroused wide attention because of the capability to directly convert heat into electricity. AgSbSe2 is a structural analogue of PbTe but does not contain toxic element Pb or expensive element Te. Besides, it possesses both high Seebeck coefficient and inherently low thermal conductivity, making AgSbSe2 a competitive candidate for mid‐temperature thermoelectric power generation. This review summarizes the most recent updates of AgSbSe2‐based thermoelectric compounds. It starts with a general introduction of the crystal and electronic band structures of pristine AgSbSe2 with particular emphasis on the debate about whether cations arrangement is ordered or disordered. We then discuss why AgSbSe2 displays glass‐like heat conduction despite its crystalline nature. Subsequently, the strategies of boosting the electrical properties of the titled compound are elaborated. Finally, we point out the challenges and outlooks toward the future development of AgSbSe2‐based thermoelectric materials.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: Advanced Thermoelectric Materials and Devices · Chalcogenide Semiconductor Thin Films · Perfectionism, Procrastination, Anxiety Studies
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
State Key Laboratory of Advanced Technology for Materials Synthesis and Processing Wuhan University of Technology Wuhan 430070 P. R. China
International School of Materials Science & Engineering Wuhan University of Technology Wuhan 430070 P. R. China
Funding
National Natural Science Foundation of China · National Key Research and Development Program of China
References (83)
Show source-provided references
1. Zheng X. F. · Renewable Sustainable Energy Rev. · 2014 · 32 · 48610.1016/j.rser.2013.12.053 ↗
2. Fitriani · Renewable Sustainable Energy Rev. · 2016 · 64 · 63510.1016/j.rser.2016.06.035 ↗
3. Bell L. E. · Science · 2008 · 321 · 145710.1126/science.1158899 ↗
4. Su X. · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 160201310.1002/adma.201602013 ↗
5. Zhao L.-D. · Energy Environ. Sci. · 2014 · 7 · 25110.1039/C3EE43099E ↗
6. Shi X. · Nat. Mater. · 2016 · 15 · 69110.1038/nmat4643 ↗
7. Mao J. · Adv. Phys. · 2018 · 67 · 6910.1080/00018732.2018.1551715 ↗
8. Hébert S. · J. Phys. Condens. Matter · 2016 · 28 · 01300110.1088/0953-8984/28/1/013001 ↗
9. Gayner C. · Prog. Mater. Sci. · 2016 · 83 · 33010.1016/j.pmatsci.2016.07.002 ↗
10. Snyder G. J. · Nat. Mater. · 2008 · 7 · 10510.1038/nmat2090 ↗
11. Zeier W. G. · Angew. Chem. Int. Ed. · 2016 · 55 · 682610.1002/anie.201508381 ↗
12. Angew. Chem. · 2016 · 128 · 693810.1002/ange.201508381 ↗
13. Snyder G. J. · Energy Environ. Sci. · 2017 · 10 · 228010.1039/C7EE02007D ↗
14. Shi X.-L. · Chem. Rev. · 2020 · 120 · 739910.1021/acs.chemrev.0c00026 ↗
15. Zhu T. · Adv. Mater. · 2017 · 29 · 160588410.1002/adma.201605884 ↗
16. Xiao Y. · npj Quantum Mater. · 2018 · 3 · 5510.1038/s41535-018-0127-y ↗
17. Parashchuk T. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2021 · 13 · 4902710.1021/acsami.1c14236 ↗
18. Luo Z.-Z. · Adv. Funct. Mater. · 2018 · 28 · 180161710.1002/adfm.201801617 ↗
19. Tan G. · Nat. Commun. · 2016 · 7 · 1216710.1038/ncomms12167 ↗
20. Lee M. H. · ACS Nano · 2019 · 13 · 380610.1021/acsnano.8b08579 ↗
21. Wu H. J. · Nat. Commun. · 2014 · 5 · 451510.1038/ncomms5515 ↗
22. Roychowdhury S. · Chem. Mater. · 2018 · 30 · 579910.1021/acs.chemmater.8b02676 ↗
23. He J. · J. Mater. Chem. A · 2015 · 3 · 1997410.1039/C5TA05535K ↗
24. Tan G. · J. Am. Chem. Soc. · 2014 · 136 · 700610.1021/ja500860m ↗
25. Roychowdhury S. · ACS Energy Lett. · 2017 · 2 · 34910.1021/acsenergylett.6b00639 ↗
26. Lee J. K. · Sci. Rep. · 2017 · 7 · 449610.1038/s41598-017-04885-1 ↗
27. Ma J. · Nat. Nanotechnol. · 2013 · 8 · 44510.1038/nnano.2013.95 ↗
28. Lee J. K. · Acta Mater. · 2022 · 222 · 11744310.1016/j.actamat.2021.117443 ↗
29. Wu H.-j. · Acta Mater. · 2012 · 60 · 614410.1016/j.actamat.2012.07.057 ↗
30. Liu Y. · Science · 2021 · 371 · 67810.1126/science.abg0886 ↗
31. Hong M. · Adv. Energy Mater. · 2017 · 8 · 170233310.1002/aenm.201702333 ↗
32. Yang S. H. · Nanotechnology · 2008 · 19 · 24570710.1088/0957-4484/19/24/245707 ↗
33. Hsu K. F. · Science · 2004 · 303 · 81810.1126/science.1092963 ↗
34. Roychowdhury S. · Science · 2021 · 371 · 72210.1126/science.abb3517 ↗
35. Sun Y. · J. Alloys Compd. · 2021 · 859 · 15784410.1016/j.jallcom.2020.157844 ↗
36. Luo Z.-Z. · Energy Environ. Sci. · 2018 · 11 · 322010.1039/C8EE01755G ↗
37. Zhao L.-D. · J. Am. Chem. Soc. · 2013 · 135 · 736410.1021/ja403134b ↗
38. Du B. · Chem. Mater. · 2010 · 22 · 552110.1021/cm101503y ↗
39. Wyzga P. M. · J. Electron. Mater. · 2016 · 45 · 154810.1007/s11664-015-4102-0 ↗
40. Wojciechowski K. T. · Phys. Rev. B · 2009 · 79 · 18420210.1103/PhysRevB.79.184202 ↗
41. Kumar R. S. · J. Alloys Compd. · 1999 · 285 · 4810.1016/S0925-8388(99)00018-3 ↗
42. Tan X. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2020 · 12 · 4133310.1021/acsami.0c10508 ↗
43. Szczypka W. · J. Alloys Compd. · 2018 · 732 · 29310.1016/j.jallcom.2017.10.199 ↗
44. Geller S. · Acta Crystallogr. · 1959 · 12 · 4610.1107/S0365110X59000135 ↗
45. Liu Z. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2015 · 7 · 2304710.1021/acsami.5b06492 ↗
46. Wojciechowski K. · J. Phys. Chem. Solids · 2008 · 69 · 274810.1016/j.jpcs.2008.06.148 ↗
47. Hoang K. · Phys. Rev. Lett. · 2007 · 99 · 15640310.1103/PhysRevLett.99.156403 ↗
48. Hua X. · Chem. Mater. · 2019 · 31 · 944510.1021/acs.chemmater.9b03318 ↗
49. Li D. · J. Alloys Compd. · 2015 · 635 · 8710.1016/j.jallcom.2014.11.081 ↗
50. Liu X.-C. · J. Solid State Chem. · 2020 · 288 · 12145410.1016/j.jssc.2020.121454 ↗
51. Wojciechowski K. · J. Electron. Mater. · 2010 · 39 · 205310.1007/s11664-009-1008-8 ↗
52. Aggarwal L. · Appl. Phys. Lett. · 2014 · 105 · 11390310.1063/1.4895936 ↗
53. Guin S. N. · J. Mater. Chem. A · 2014 · 2 · 432410.1039/c3ta14901c ↗
54. Dutta M. · Angew. Chem. Int. Ed. · 2022 · 61 · e20220007110.1002/anie.202200071 ↗
55. Ragimov S. S. · Semiconductors · 2021 · 55 · 92810.1134/S106378262104014X ↗
56. Salimi M. · J. Alloys Compd. · 2015 · 650 · 14310.1016/j.jallcom.2015.07.290 ↗
57. Guin S. N. · J. Mater. Chem. C · 2015 · 3 · 1041510.1039/C5TC01429H ↗
58. Morelli D. T. · Phys. Rev. Lett. · 2008 · 101 · 03590110.1103/PhysRevLett.101.035901 ↗
59. Nielsen M. D. · Energy Environ. Sci. · 2013 · 6 · 57010.1039/C2EE23391F ↗
60. Jana M. K. · ACS Energy Lett. · 2018 · 3 · 131510.1021/acsenergylett.8b00435 ↗
61. Vijay V. · CrystEngComm · 2021 · 23 · 552210.1039/D1CE00599E ↗
62. Ragimov S. S. · Russ. Phys. J. · 2019 · 62 · 107710.1007/s11182-019-01817-6 ↗
63. Guin S. N. · RSC Adv. · 2014 · 4 · 1181110.1039/c4ra00969j ↗
64. Dutta M. · Chem. Commun. · 2021 · 57 · 475110.1039/D1CC00830G ↗
65. Ghosh T. · J. Am. Chem. Soc. · 2022 · 144 · 1009910.1021/jacs.2c02017 ↗
66. Guin S. N. · Energy Environ. Sci. · 2013 · 6 · 260310.1039/c3ee41935e ↗
67. Guin S. N. · Chem. Mater. · 2013 · 25 · 322510.1021/cm401630d ↗
68. Pei Y. · Adv. Mater. · 2012 · 24 · 612510.1002/adma.201202919 ↗
69. Pei Y. · Nature · 2011 · 473 · 6610.1038/nature09996 ↗
70. Tan G. · Chem. Rev. · 2016 · 116 · 1212310.1021/acs.chemrev.6b00255 ↗
71. Jin M. · ACS Energy Lett. · 2018 · 3 · 68910.1021/acsenergylett.7b01259 ↗
72. Song Q. · Appl. Phys. Lett. · 2016 · 109 · 26390210.1063/1.4973292 ↗
73. Pei Y. · Adv. Mater. · 2011 · 23 · 567410.1002/adma.201103153 ↗
74. Gao W. · ACS Appl. Mater. Interfaces · 2018 · 10 · 1868510.1021/acsami.8b03243 ↗
75. Cai S. · Dalton Trans. · 2015 · 44 · 104610.1039/C4DT03059A ↗
76. Liu Y. · J. Mater. Chem. C · 2016 · 4 · 475610.1039/C6TC00893C ↗
77. He J. · Science · 2017 · 357 · eaak999710.1126/science.aak9997 ↗
78. Mahan G. D. · Proc. Natl. Acad. Sci. USA · 1996 · 93 · 743610.1073/pnas.93.15.7436 ↗
79. Zhao L.-D. · Science · 2016 · 351 · 14110.1126/science.aad3749 ↗
80. Dutta M. · APL Mater. · 2020 · 8 · 04091010.1063/5.0002129 ↗
81. Han C. · Adv. Energy Mater. · 2016 · 6 · 160049810.1002/aenm.201600498 ↗
82. Liu H.-T. · Nano Energy · 2022 · 91 · 10670610.1016/j.nanoen.2021.106706 ↗
83. Ghosh T. · ACS Energy Lett. · 2021 · 6 · 282510.1021/acsenergylett.1c01184 ↗