含铅的GeTe基热电（TE）材料表现出优异的性能，但铅（Pb）的毒性限制了它们的实际应用。无铅GeTe基TE材料为环境可持续和可扩展应用提供了一种有效替代品。近日，四川大学昂然将铋掺杂用于降低GeTe中的多数载流子浓度，并通过高能球磨均匀掺入纳米级层状MXene。

本文要点：

1) 这种方法显著增强了GeTe的结构对称性，而MXene进一步降低了载流子浓度并提高了载流子迁移率。因此，Ge_0.93Bi_0.07Te-0.6 wt%MXene样品在303–603 K范围内实现了≈28.40µW m⁻¹ K⁻²的平均功率因数。

2) 此外，点缺陷、多层纳米结构和晶界在603 K下将热导率降低到≈1.04 W m⁻¹ K⁻¹。在603 K时，最大ZT_max≈2.1，平均ZT_avg≈1.1，维氏显微硬度≈236.75 H_v。该工作揭示了一种增强GeTe基化合物结构对称性的直接方法，为推进无铅TE技术提供了重要见解。

参考文献：

Fang Xu et.al Advancing Thermoelectrics in Lead-Free Rhombohedral GeTe via Interfacial Engineering With MXene Adv. Energy Mater. 2025

DOI: 10.1002/aenm.202405554

https://doi.org/10.1002/aenm.202405554