热电超离子导体的类液体特性是一把双刃剑:离子的长程迁移阻碍了声子传输,但它们的定向偏析削弱了运行稳定性。清华大学Li Jingfeng、Zhu Jing、Yu Jincheng报道了离子约束效应对Cu1.99Se基超离子导体品质因数(ZT)和稳定性的协同增强。
本文要点:
1) 在密度泛函理论的指导下,作者通过阳离子-阴离子共掺杂策略提高了活化能以限制离子迁移。作者在不牺牲低热导率的情况下降低了载流子浓度,即在1050 K时获得了约3.0的ZT 。
2) 此外,作者制造的器件模块在518 K的温差下具有高达~13.4%的转换效率 ,并且经过120次循环后无明显降解。
该工作可以推广到开发具有离子迁移特性的电和热鲁棒功能材料。
Haihua Hu et.al Highly stabilized and efficient thermoelectric copper selenide Nature Materials 2024
DOI: 10.1038/s41563-024-01815-1
https://doi.org/10.1038/s41563-024-01815-1