2026世界杯 热电动力材料商榷界限取得新进展

东谈主民网北京12月31日电 （记者赵竹青）据国度当然科学基金委员会网站音问，北京航空航天大学赵立东西宾教导其团队，在热电动力材料商榷界限取得新进展，太原科技大学宿力中西宾团队参与此项责任。筹办商榷恶果以“扩张硒化锡Cmcm相的温度区间达成优异热电性能”为题，于2025年12月19日发表于《Science》杂志上。

动力是东谈主类社会赖以糊口及社会发展的膺惩物资基础，然而在使用经由中约有跳动50%的能量以废热的状貌糜掷掉，若能将这些热能回收并转成电能，将产生深刻影响。热电技能可将热能和电能进活动直调理，可基于塞贝克效应达成温差发电，又可基于珀尔帖效应达成热电制冷，在深空探伤电源、集成电路热处理等重要界限具有膺惩诈欺价值。热电材料的调理着力主要由其无量纲热电优值（ZT= (S2σ/κ) T）所决定。在给定温度T下，高效热电材料应具备：大塞贝克系数 S（以产生大的温差电压）、高电导率σ（以减少焦耳热损耗）以及低热导率κ（以守护大的温差）。然而，这些热电参数之间的复杂耦合关系松手了ZT值的栽培。

硒化锡（SnSe）的层状低对称晶体结构为解耦热电参数间的复杂耦合关系提供了可能。SnSe在~800 K会资格由Pnma相到Cmcm相的相变，即<~800 K为Pnma相，>~800 K为Cmcm相。此前的商榷王人聚焦于Pnma相SnSe晶体，然而其具有更高对称性的Cmcm相的热电性能的后劲仍未被建立，同期，基于N型SnSe晶体面外地方的热电器件商榷仍为空缺。该责任聚焦于高对称Cmcm相N型SnSe晶体，通过大比例固溶高对称相（立方相PbSe）拓宽了Cmcm相的温度踏实界限。同期，Cmcm相N型SnSe晶体的局域晶格对称性的栽培，显赫增强了其“2D声子/3D电荷”传输特质：（1）栽培的晶格对称性有用缩短了Cmcm相SnSe晶体的形变势，在态密度有用质地（md*）和载流子浓度（nH）显赫增大的同期优化了载流子移动率（μH），促进了“3D电荷”传输；（2）Pb元素的引入在带来应力的同期软化了晶体中的键配合用，从而缩短了晶格热导率，增强了“2D声子”散射。最终在673~923 K的温度界限内取得了优异的宽温域热电性能，该温域内平均ZT可达~3.0（ZTave~3.0）。此外，本责任搭建了基于N型SnSe晶体的热电器件并发达出稀零的热电调理着力，在572 K的温差下其单臂热电器件达成了 ~19.1%的发电着力。该责任揭示了N型SnSe晶体在温差发电界限的雄壮后劲，也为优化其他低对称热电材料体系的热电性能提供了新的念念路。

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