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种植带领其团队，在热电动力材料掂量规模取得新进展，太原科技大学宿力中种植团队参与此项责任。议论掂量遵循以“膨胀硒化锡Cmcm相的温度区间兑现优异热电性能”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生计及社会发展的蹙迫物资基础，可是在使用历程中约有向上50%的能量以废热的形式奢华掉，若能将这些热能回收并转成电能，将产生长远影响。热电本领可将热能和电能进看成直调遣，可基于塞贝克效应兑现温差发电，又可基于珀尔帖效应兑现热电制冷，在深空探伤电源、集成电路热处罚等要津规模具有蹙迫欺诈价值。热电材料的调遣遵循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）。可是，这些热电参数之间的复杂耦合关系抑遏了ZT值的提高。

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会经验由Pnma相到Cmcm相的相变，即<~800 K为Pnma相，>~800 K为Cmcm相。此前的掂量皆聚焦于Pnma相SnSe晶体，kaiyun体育app下载官网可是其具有更高对称性的Cmcm相的热电性能的后劲仍未被诞生，同期，基于N型SnSe晶体面外标的的热电器件掂量仍为空缺。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相的温度幽闲领域。同期，Cmcm相N型SnSe晶体的局域晶格对称性的提高，显赫增强了其“2D声子/3D电荷”传输特质：（1）提高的晶格对称性灵验裁汰了Cmcm相SnSe晶体的形变势，在态密度灵验质地（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合营用，从而裁汰了晶格热导率，增强了“2D声子”散射。最终在673~923 K的温度领域内赢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晶体的热电器件并推崇出超卓的热电调遣遵循，在572 K的温差下其单臂热电器件兑现了 ~19.1%的发电遵循。该责任揭示了N型SnSe晶体在温差发电规模的渊博后劲，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。