Published September 25, 2023
| Version v1
Publication
Open
Thermal conductivity of new nanocomposite superionic semiconductors K0.01Cu1.96S, K0.02Cu1.95S, K0.03Cu1.94S, K0.04Cu1.93S, K0.05Cu1.94S
Creators
- 1. L. N. Gumilyov Eurasian National University
- 2. University of Science and Technology
- 3. Korea University of Science and Technology
- 4. Caspian University
Description
In this work, we investigated the effect of nanostructuring on the thermoelectric and thermal properties of nonstoichiometric solid splavs doped with copper sulfides with potassium. The synthesized alloys K 0.01 Cu 1.96 S, K 0.02 Cu 1.95 S, K 0.03 Cu 1.94 S, K 0.04 Cu 1.93 S, K 0.05 Cu 1.94 S are nanocomposite. The crystallite sizes of the synthesized powder, as estimated from the half-width of X-ray diffraction lines, range from 7 to 180 nm. Sample K 0.01 Cu 1.96 S is a mixture of phases consisting of chalcocite Cu 2 S (82%), jarleite Cu 1.96 S (12%), anilite Cu 1.75 S (6%). The composition of samples K 0.02 Cu 1.95 S and K 0.03 Cu 1.94 S includes the most common phases of copper sulfides - chalcocite Cu 2 S , jarleite Cu 1.96 S, digenite Cu 1.80 S. Samples K 0.04 Cu 1.93 S and K 0.05 Cu 1.94 S consist of jarleite Cu 1.96 S, digenite Cu 1.80 S and potassium copper sulfide KCu 4 S 3 phases. In a practical sense, the extremely low thermal conductivity values (from 0.16 to 0.80 W/m · K) found in the range of 300–700 K for nanocomposite samples K 0.02 Cu 1.95 S and K 0.03 Cu 1.94 S are very favorable for achieving high thermoelectric figure of merit ZT material.
Translated Descriptions
⚠️
This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%
Translated Description (Arabic)
في هذا العمل، قمنا بالتحقيق في تأثير الهيكلة النانوية على الخواص الحرارية والكهربائية للعناقيد الصلبة غير الكيمائية المخدرة بكبريتيدات النحاس مع البوتاسيوم. إن السبائك المصنعة K 0.01 Cu 1.96 S، K 0.02 Cu 1.95 S، K 0.03 Cu 1.94 S، K 0.04 Cu 1.93 S، K 0.05 Cu 1.94 S هي مركبات بحجم النانو. تتراوح أحجام البلورات للمسحوق المصنع، كما هو مقدر من نصف عرض خطوط حيود الأشعة السينية، من 7 إلى 180 نانومتر. العينة K 0.01 Cu 1.96 S عبارة عن خليط من الأطوار يتكون من الكالكوسيت Cu 2 S (82 ٪)، جارلايت Cu 1.96 S (12 ٪)، أنيليت Cu 1.75 S (6 ٪). يتضمن تكوين العينات K 0.02 Cu 1.95 S و K 0.03 Cu 1.94 S المراحل الأكثر شيوعًا لكبريتيدات النحاس - الكالكوسيت Cu 2 S ، الجارليت Cu 1.96 S، الديجينيت Cu 1.80 S. تتكون العينات K 0.04 Cu 1.93 S و K 0.05 Cu 1.94 S من الجارليت Cu 1.96 S، الديجينيت Cu 1.80 S وكبريتيد النحاس البوتاسيوم KCu 4 S 3 مراحل. من الناحية العملية، فإن قيم الموصلية الحرارية المنخفضة للغاية (من 0.16 إلى 0.80 واط/م · ك) الموجودة في نطاق 300–700 كلفن لعينات المركبات النانوية K 0.02 Cu 1.95 S و K 0.03 Cu 1.94 S مواتية للغاية لتحقيق رقم كهربائي حراري مرتفع لمواد ZT الجدارة.Translated Description (French)
Dans ce travail, nous avons étudié l'effet de la nanostructuration sur les propriétés thermoélectriques et thermiques de splaves solides non stoechiométriques dopés avec des sulfures de cuivre avec du potassium. Les alliages synthétisés K 0,01 Cu 1,96 S, K 0,02 Cu 1,95 S, K 0,03 Cu 1,94 S, K 0,04 Cu 1,93 S, K 0,05 Cu 1,94 S sont nanocomposites. Les tailles des cristallites de la poudre synthétisée, estimées à partir de la demi-largeur des raies de diffraction des rayons X, vont de 7 à 180 nm. L'échantillon K 0,01 Cu 1,96 S est un mélange de phases constitué de chalcocite Cu 2 S (82 %), de jarléite Cu 1,96 S (12 %), d'anilite Cu 1,75 S (6 %). La composition des échantillons K 0,02 Cu 1,95 S et K 0,03 Cu 1,94 S comprend les phases les plus courantes de sulfures de cuivre - chalcocite Cu 2 S , jarléite Cu 1,96 S, digénite Cu 1,80 S. Les échantillons K 0,04 Cu 1,93 S et K 0,05 Cu 1,94 S sont constitués de phases de jarléite Cu 1,96 S, digénite Cu 1,80 S et sulfure de potassium et de cuivre KCu 4 S 3. Dans un sens pratique, les valeurs de conductivité thermique extrêmement faibles (de 0,16 à 0,80 W/m · K) trouvées dans la plage de 300 à 700 K pour les échantillons nanocomposites K 0,02 Cu 1,95 S et K 0,03 Cu 1,94 S sont très favorables pour obtenir un matériau ZT à facteur de mérite thermoélectrique élevé.Translated Description (Spanish)
En este trabajo, investigamos el efecto de la nanoestructuración sobre las propiedades termoeléctricas y térmicas de los splavs sólidos no estequiométricos dopados con sulfuros de cobre con potasio. Las aleaciones sintetizadas K 0.01 Cu 1.96 S, K 0.02 Cu 1.95 S, K 0.03 Cu 1.94 S, K 0.04 Cu 1.93 S, K 0.05 Cu 1.94 S son nanocompuestos. Los tamaños de los cristalitos del polvo sintetizado, estimados a partir de la semianchura de las líneas de difracción de rayos X, varían de 7 a 180 nm. La muestra K 0.01 Cu 1.96 S es una mezcla de fases que consiste en calcocita Cu 2 S (82%), jarleita Cu 1.96 S (12%), anilita Cu 1.75 S (6%). La composición de las muestras K 0.02 Cu 1.95 S y K 0.03 Cu 1.94 S incluye las fases más comunes de sulfuros de cobre: calcocita Cu 2 S , jarleita Cu 1.96 S, digenita Cu 1.80 S. Las muestras K 0.04 Cu 1.93 S y K 0.05 Cu 1.94 S consisten en jarleita Cu 1.96 S, digenita Cu 1.80 S y sulfuro de cobre y potasio KCu 4 S 3 fases. En un sentido práctico, los valores de conductividad térmica extremadamente bajos (de 0.16 a 0.80 W/m · K) encontrados en el rango de 300–700 K para las muestras de nanocompuestos K 0.02 Cu 1.95 S y K 0.03 Cu 1.94 S son muy favorables para lograr una alta figura termoeléctrica de material ZT de mérito.Files
226.pdf
Files
(521.8 kB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:e82ecb4c58e6f18608ad8ff101f7a4d4
|
521.8 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- الموصلية الحرارية لأشباه الموصلات فوق الأيونية المركبة النانوية الجديدة K0.01Cu1.96S، K0.02Cu1.95S، K0.03Cu1.94S، K0.04Cu1.93S، K0.05Cu1.94S
- Translated title (French)
- Conductivité thermique des nouveaux semi-conducteurs superioniques nanocomposites K0.01Cu1.96S, K0.02Cu1.95S, K0.03Cu1.94S, K0.04Cu1.93S, K0.05Cu1.94S
- Translated title (Spanish)
- Conductividad térmica de los nuevos semiconductores superiónicos nanocompuestos K0.01Cu1.96S, K0.02Cu1.95S, K0.03Cu1.94S, K0.04Cu1.93S, K0.05Cu1.94S
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4387025356
- DOI
- 10.32523/ejpfm.2023070307
References
- https://openalex.org/W1979150579
- https://openalex.org/W2004509118
- https://openalex.org/W2038443521
- https://openalex.org/W2045078620
- https://openalex.org/W2171328591
- https://openalex.org/W2372230069
- https://openalex.org/W2423239543
- https://openalex.org/W2613283686
- https://openalex.org/W2746776863
- https://openalex.org/W2952390013
- https://openalex.org/W3196692777