米兰体育官网 热电动力材料扣问界限取得新进展

发布日期：2026-02-23 12:40    点击次数：200

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尘，北京航空航天大学赵立东素养携带其团队，在热电动力材料扣问界限取得新进展，太原科技大学宿力中素养团队参与此项使命。有关扣问后果以“彭胀硒化锡Cmcm相的温度区间杀青优异热电性能”为题，于2025年12月19日发表于《Science》杂志上。

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动力是东谈主类社会赖以生涯及社会发展的迫切物资基础，然而在使用经由中约有跨越50%的能量以废热的阵势花费掉，若能将这些热能回收并转成电能，将产生长远影响。热电期间可将热能和电能进活动直革新，可基于塞贝克效应杀青温差发电，又可基于珀尔帖效应杀青热电制冷，亚搏在深空探伤电源、集成电路热贬责等枢纽界限具有迫切期骗价值。热电材料的革新效能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：大塞贝克通盘 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（以保管大的温差）。然而，这些热电参数之间的复杂耦合联系端正了ZT值的升迁。

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联系提供了可能。SnSe在~800 K会阅历由Pnma相到Cmcm相的相变，即<~800 K为Pnma相，>~800 K为Cmcm相。此前的扣问王人聚焦于Pnma相SnSe晶体，米兰体育然而其具有更高对称性的Cmcm相的热电性能的后劲仍未被成就，同期，基于N型SnSe晶体面外标的的热电器件扣问仍为空缺。该使命聚焦于高对称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相的温度踏实范围。同期，Cmcm相N型SnSe晶体的局域晶格对称性的升迁，权贵增强了其“2D声子/3D电荷”传输特色：（1）升迁的晶格对称性有用缩短了Cmcm相SnSe晶体的形变势，在态密度有用质料（md*）和载流子浓度（nH）权贵增大的同期优化了载流子迁徙率（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的温度范围内获取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，本使命搭建了基于N型SnSe晶体的热电器件并发达出超卓的热电革新效能，在572 K的温差下其单臂热电器件杀青了 ~19.1%的发电效能。该使命揭示了N型SnSe晶体在温差发电界限的宏大后劲，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想路。

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