Multifaceted Roles of Tantalum in Promoting the Thermoelectric Performance of Mg 3 (Sb,Bi) 2 Based Materials
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ABSTRACT Mg 3 (Sb,Bi) 2 has emerged as one of the most promising thermoelectric materials with the potential to complement commercial bismuth telluride. However, its performance is still hindered by pronounced carrier grain‐boundary scattering, relatively high lattice thermal conductivity, and poor chemical stability. In this work, we reveal the multifaceted role of Ta in enhancing the thermoelectric performance of Mg 3 (Sb,Bi) 2 ‐based materials. The incorporation of Ta not only increases carrier concentration through the donor effect, but also boosts carrier mobility by promoting grain growth and reducing the potential barrier. Meanwhile, Ta point defects together with metallic Ta precipitates induce strong phonon scattering, leading to a substantial reduction in lattice thermal conductivity. These synergistic effects yield outstanding TE performance, with a remarkably high zT plateau of 1.8 between 573 and 723 K, surpassing the performance of most previously reported Mg 3 (Sb,Bi) 2 systems. Moreover, a TE module constructed by both p‐type and n‐type Zintl phases achieves a high conversion efficiency of 9.6% at ΔT of 460 K. This work takes an important step toward the practical application of Mg 3 Sb 2 ‐based TE materials and devices.
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Le contrôle bibliographique ouvert
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- Titre Crossref
- Multifaceted Roles of Tantalum in Promoting the Thermoelectric Performance of Mg <sub>3</sub> (Sb,Bi) <sub>2</sub> Based Materials
- Date Crossref
- 25/05/2026
- Éditeur
- Wiley
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Henan University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Anyang Normal University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Donghua University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Zhengzhou University of Light Industry pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Shanghai Jiao Tong University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Henan University, Anyang Normal University et Donghua University, avec 2 autres affiliations.
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