Aller au contenu principal
2026 article

Rational Design of Multi-Polyhedral Units-Induced Hybrid Bonding and Quadruple-Valley Band Structure in Ag 0.5 CdBi 4.5 Se 8 for Enhanced Thermoelectric Performance

3Citations signalées — pas une note de qualité
5Institutions déclarées
3Pays d’affiliation déclarés

Résumé fourni par la source

We report a high-performance thermoelectric pavonite compound, Ag 0.5 CdBi 4.5 Se 8, featuring a unique quasi-superlattice structure assembled from five distinct polyhedral units ([AgSe6], [CdSe6], [(Bi1)Se5], [(Bi2)Se6], and [(Bi3)Se6]). Naturally arranged Bi–Se polyhedra with different distortions and crystallographic environments enable multidirectional orbital overlap, forming a quadruple-valley conduction band with a small energy separation of 0.07 eV. This electronic structure simultaneously enhances carrier transport and maintains a high Seebeck coefficient. Moreover, the inherently hybrid bonding network, which consists of alternating strong and weak bonds alongside coexisting ionic and covalent characters, combined with pronounced acoustic-optical phonon coupling originating from the [AgSe6]/[CdSe6] octahedra, results in an extremely low lattice thermal conductivity of 0.24 W m –1 K –1 at 823 K. While intrinsic Se vacancies render the pristine material an n-type degenerate semiconductor, Sb doping and Se-excess allow precise tuning of carrier concentration over a wide range (2.39 × 10 19 –4.81 × 10 20 cm –3 ), enabling further optimization of electrical transport. At an optimal carrier concentration of 2.52 × 10 20 cm –3, Ag 0.5 CdBi 4.5 Se 8 achieves a peak thermoelectric ZT of 0.96 at 823 K, outperforming most previously reported pavonite derivatives. This work validates the utilization of the compound’s intriguing multipolyhedral integration as a robust strategy to decouple electron–phonon transport, thereby providing insights for the rational design of high-performance thermoelectric materials.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé, mais le titre doit être comparé manuellement.

Titre Crossref
Rational Design of Multi-Polyhedral Units-Induced Hybrid Bonding and Quadruple-Valley Band Structure in Ag <sub>0.5</sub> CdBi <sub>4.5</sub> Se <sub>8</sub> for Enhanced Thermoelectric Performance
Date Crossref
27/04/2026
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude et ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Sujets associés

Advanced Thermoelectric Materials and DevicesHeusler alloys: electronic and magnetic propertiesSemiconductor materials and interfaces

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Recherche à la demande dans Crossref et Europe PMC, sans clé ; OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant requis, aucune réponse conservée. Sources et limites.