Influence of S and Te substitutions on the thermoelectric properties of the cluster compound Ag3.8Mo9Se11

Autor: Patrick Gougeon, Al Rahal Al Orabi Rabih, Anne Dauscher, Philippe Masschelein, Bertrand Lenoir, Christophe Candolfi, Philippe Gall, Michel Potel, Christine Gendarme, Régis Gautier
Přispěvatelé: Institut Jean Lamour (IJL), Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Institut des Sciences Chimiques de Rennes (ISCR), Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES), 22955/09/NL/PA, ESA, European Space Agency, Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Rennes (UR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR), ANR-15-CE05-0027,MASSCOTE,Matériaux Sulfures à Structures Complexes: application à la Thermoélectricité(2015), Université de Lorraine (UL)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Rennes 1 (UR1), Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Rennes (ENSCR)-Institut National des Sciences Appliquées - Rennes (INSA Rennes), Institut National des Sciences Appliquées (INSA)-Université de Rennes (UNIV-RENNES)-Institut National des Sciences Appliquées (INSA)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Journal of Alloys and Compounds
Journal of Alloys and Compounds, Elsevier, 2018, 739, pp.360-367. ⟨10.1016/j.jallcom.2017.12.213⟩
Journal of Alloys and Compounds, 2018, 739, pp.360-367. ⟨10.1016/j.jallcom.2017.12.213⟩
ISSN: 0925-8388
DOI: 10.1016/j.jallcom.2017.12.213⟩
Popis: International audience; We report on a detailed study of the influence of S and Te substitutions for Se on the thermoelectric properties of the cluster compound Ag3.8Mo9Se11. Two series of polycrystalline samples Ag3.8Mo9Se11-ySy (0 ≤ y ≤ 0.5) and Ag3.8Mo9Se11-zTez (0 ≤ z ≤ 0.5) were synthesized by a combination of conventional powder metallurgy technique followed by spark plasma sintering. Powder X-ray diffraction and wavelength dispersive spectroscopy indicate that both S and Te successfully substitute for Se and exhibit a low solubility limit of y ≈ z ≈ 0.5. Measurements of the thermoelectric properties between 2 and 800 K show that S and Te substitutions tend to lead to a more pronounced heavily-doped character with respect to Ag3.8Mo9Se11. The very low lattice thermal conductivity of these compounds (κL ≈ 0.5 W m−1 K−1) can be attributed to the large thermal displacement parameters of the Ag atoms. Despite the heavily-doped nature of the samples, the charge carriers conduct less heat than expected by the Wiedemann-Franz law resulting in significantly lower Lorenz numbers than predicted by the degenerate limit above 300 K. The combination of favourable electronic properties and low thermal conductivity leads to interesting dimensionless thermoelectric figures of merit ZT of 0.7 near 800 K. © 2017 Elsevier B.V.
Databáze: OpenAIRE