对二维表面功能化MXene材料ScYCTT′（T = OH, H；T′ = H, F）的热电性能进行的理论研究

《Physical Chemistry Chemical Physics》：A theoretical study of the thermoelectric properties of two-dimensional surface-functionalized MXene materials ScYCTT′ (T = OH, H; T′ = H, F)

MXenes材料ScYCTT'的电子结构通过DFT分析，结合机器学习加速的热导率计算，发现n型ScYCTT'在300-900K范围内热电性能显著优于p型，其功率因子峰值达1.11。

　　

MXenes是一类新型的二维层状材料，由过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化合物组成。由于其独特的结构特征，这些材料引起了广泛关注。在本研究中，我们首先利用密度泛函理论（DFT）对功能化的ScYC(OH)H、ScYC(OH)F和ScYCHF的电子结构进行了评估，以判断它们在二维状态下的稳定性。随后，基于玻尔兹曼输运理论，我们深入分析了这些材料的关键热电参数，包括塞贝克系数（S）、电导率（σ）、功率因数（PF）和热导率（κ），并利用机器学习（MTP）方法加速了晶格热导率的计算。研究结果表明，n型ScYCTT′（T = OH, H；T′ = H, F）在功率因数方面表现出优于p型材料的表现。在300至900 K的温度范围内，这三种材料的热电优值（ZT）随温度升高而增加，尤其是在900 K以下时，n型ScYCTT′的热电优值分别达到了0.97、1.11和0.59，远优于p型材料。因此，ScYCTT′在300–900 K的温度区间内展现出良好的热电性能。