晶界在热电输运中起着至关重要的作用，导致单晶和多晶之间的性能截然不同。操纵晶界以实现与单晶相似的良好热电性能在多晶中是一项长期的任务，但它具有相当大的挑战性。

在此，上海交通大学Kunpeng Zhao，Xun Shi，中国科学院上海微系统与信息技术研究所Min Zhu开发了一种液相烧结策略，成功地将Mg₂Cu纳米烧结助剂引入到Mg₃(Bi, Sb)₂基材料的晶界中。

文章要点

1）纳米助剂有助于将平均晶粒尺寸扩大到23.7μm并有效地散射声子，从而导致类似于单晶的优异的电输运和超低的晶格热导率以及出色的热电品质因数（500K时为1.5）和转换效率（207K温差下为7.4％）。

这项工作为制造用于大规模应用的高性能多晶提供了一种简单而有效的策略。

参考文献

Lei, J., Zhao, K., Liao, J. et al. Approaching crystal’s limit of thermoelectrics by nano-sintering-aid at grain boundaries. Nat Commun 15, 6588 (2024).

DOI：10.1038/s41467-024-50946-1

https://doi.org/10.1038/s41467-024-50946-1