journal article·2016-04

Recent progress in half-Heusler thermoelectric materials

Lihong Huang, Qinyong Zhang, Bo Yuan, Xiang Lai, Xiao Yan, Zhifeng Ren

Publisher page

Abstract

Abstract Half-Heusler (HH) thermoelectric (TE) materials have been attracting extensive research interest over the last two decades, owing to their thermal stability, mechanical strength, and moderate ZT . This material system are potential candidates for medium to high temperature applications, which is close to the temperature range of most industrial waste heat sources. In this mini-review article, we briefly summarize the recent progress and advances in HH thermoelectric materials. Some effectively available approaches, such as HH nanocomposites to reduce thermal conductivity, using larger atomic mass and size differences to enhance phonon scattering to further reduce the thermal conductivity, forming ternary systems following the cost effective approach. In addition, new thermoelectric HH members are also discussed in this article, which points out that many new HH compounds may be possible for TE applications.
Source: openaire · Quality: candidate unverified · Source record ↗

Research context

OpenAlex topics: Advanced Thermoelectric Materials and Devices · Heusler alloys: electronic and magnetic properties · Thermal properties of materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

References (60)

Show source-provided references
1. Bell · Science · 2008 · 321 · 145710.1126/science.1158899 ↗
2. Yang · J. Electron. Mater. · 2009 · 38 · 124510.1007/s11664-009-0680-z ↗
3. Heremans · Science · 2008 · 321 · 55410.1126/science.1159725 ↗
4. Pei · Nature · 2011 · 473 · 6610.1038/nature09996 ↗
5. Sales · Science · 1996 · 272 · 132510.1126/science.272.5266.1325 ↗
6. Uher · Phys. Rev. B · 1999 · 59 · 861510.1103/PhysRevB.59.8615 ↗
7. Recent trends in thermoelectric materials research II
8. Culp · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 93 · 02210510.1063/1.2959103 ↗
9. Culp · Appl. Phys. Lett. · 2006 · 88 · 04210610.1063/1.2168019 ↗
10. Yan · Nano Lett. · 2011 · 11 · 55610.1021/nl104138t ↗
11. Joshi · Adv. Energy Mater. · 2011 · 1 · 64310.1002/aenm.201100126 ↗
12. Yan · Energy Environ. Sci · 2012 · 5 · 754310.1039/c2ee21554c ↗
13. Joshi · Nano Energy · 2013 · 2 · 8210.1016/j.nanoen.2012.07.020 ↗
14. Chen · Adv. Energy Mater. · 2013 · 3 · 121010.1002/aenm.201300336 ↗
15. Yan · Adv. Energy Mater. · 2013 · 3 · 119510.1002/aenm.201200973 ↗
16. Joshi · Energy Environ. Sci. · 2014 · 7 · 407010.1039/C4EE02180K ↗
17. He · RSC Adv. · 2014 · 4 · 6471110.1039/C4RA14343D ↗
18. Poon · J. Mater. Res. · 2011 · 26 · 279510.1557/jmr.2011.329 ↗
19. Liu · Nano Energy · 2012 · 1 · 4210.1016/j.nanoen.2011.10.001 ↗
20. Xie · Nanomaterials · 2012 · 2 · 37910.3390/nano2040379 ↗
21. Chen · Mater. Today · 2013 · 16 · 38710.1016/j.mattod.2013.09.015 ↗
22. Jeischko · Metall. Trans. · 1970 · 1 · 315910.1007/BF03038432 ↗
23. Xia · J. Appl. Phys. · 1952 · 2000 · 88
24. Sekimoto · J. Alloys Compd. · 2006 · 407 · 32610.1016/j.jallcom.2005.06.036 ↗
25. Wu · J. Appl. Phys. · 2007 · 102 · 10370510.1063/1.2809377 ↗
26. Ponnambalam · J. Appl. Phys. · 2008 · 103 · 06371610.1063/1.2896591 ↗
27. Shen · Appl. Phys. Lett. · 2001 · 79 · 416510.1063/1.1425459 ↗
28. Hohl · J. Phys. Condens. Matter · 1999 · 11 · 169710.1088/0953-8984/11/7/004 ↗
29. Ono · Jpn. J. Appl. Phys. · 2006 · 45 · 874010.1143/JJAP.45.8740 ↗
30. Zou · J. Phys. D · 2010 · 43 · 41540310.1088/0022-3727/43/41/415403 ↗
31. Liu · Inter. J. Smart Nano Mater. · 2012 · 3 · 6410.1080/19475411.2011.637994 ↗
32. Rausch · Phys. Chem. Chem. Phys. · 2014 · 16 · 2525810.1039/C4CP02561J ↗
33. Hsu · J. Alloys Compd. · 2015 · 621 · 32410.1016/j.jallcom.2014.10.007 ↗
34. Takas · J. Electron. Mater. · 2011 · 40 · 66210.1007/s11664-010-1501-0 ↗
35. Maji · J. Solid State Chem. · 2010 · 183 · 112010.1016/j.jssc.2010.03.023 ↗
36. Appel · J. Electron Mater. · 2014 · 43 · 197610.1007/s11664-013-2930-3 ↗
37. Liu · J. Mater. Chem. A · 2015 · 3 · 1250710.1039/C5TA01794G ↗
38. Rausch · APL Mater. · 2015 · 3 · 04151610.1063/1.4916526 ↗
39. Maji · J. Solid State Chem. · 2013 · 202 · 7010.1016/j.jssc.2013.03.024 ↗
40. Poudel · Science · 2008 · 320 · 63410.1126/science.1156446 ↗
41. Ma · Nano Lett. · 2008 · 8 · 258010.1021/nl8009928 ↗
42. Joshi · Nano Lett. · 2008 · 8 · 467010.1021/nl8026795 ↗
43. Wang · Appl. Phys. Lett. · 2008 · 93 · 193121-1
44. Zhu · Phys. Rev. Lett. · 2009 · 102 · 196803-1
45. Yang · Phys. Rev. B · 2009 · 80 · 11532910.1103/PhysRevB.80.115329 ↗
46. Yu · J. Electron. Mater. · 2010 · 39 · 200810.1007/s11664-009-1032-8 ↗
47. Ouardi · Appl. Phys. Lett. · 2011 · 99 · 15211210.1063/1.3651484 ↗
48. Xie · J. Appl. Phys. · 2008 · 103 · 04371110.1063/1.2885113 ↗
49. Yu · Acta Mater. · 2009 · 57 · 275710.1016/j.actamat.2009.02.026 ↗
50. Birkel · Chem. Mater. · 2012 · 24 · 255810.1021/cm3011343 ↗
51. Katsuyama · Mater. Sci. Eng. B · 2010 · 166 · 9910.1016/j.mseb.2009.10.021 ↗
52. Xie · Chin. Phys. · 2007 · 16 · 354910.1088/1009-1963/16/11/065 ↗
53. Kishimoto · J. Appl. Phys. · 2002 · 92 · 533110.1063/1.1512964 ↗
54. Popescu · Appl. Phys. Lett. · 2010 · 97 · 05210210.1063/1.3464288 ↗
55. Xie · Acta Mater. · 2010 · 58 · 470510.1016/j.actamat.2010.05.005 ↗
56. Kimura · J. Electron. Mater. · 2009 · 38 · 93410.1007/s11664-009-0710-x ↗
57. Fu · J. Appl. Phys. · 2012 · 112 · 12491510.1063/1.4772605 ↗
58. Fu · Nat. Commun. · 2015 · 6 · 1
59. Huang · Mater. Res. Bull. · 2015 · 70 · 77310.1016/j.materresbull.2015.06.022 ↗
60. Zhang · J. Alloy. Compd. · 2015 · 654 · 32110.1016/j.jallcom.2015.09.082 ↗