近日，南京理工大學唐國棟教授團隊在高性能復合熱電材料研究上取得重要突破，相關成果發表在國際權威期刊《自然·通訊》（Nature Communications）上面。

熱電材料在溫差發電和固態制冷領域具有重要前景，可用于工業余熱回收、深空探測電源供給、5G/6G通信光模塊制冷、光纖激光器等關鍵領域。目前，材料的低熱電優值和器件的高溫服役穩定性是制約熱電技術廣泛應用的瓶頸。Cu2Se熱電材料因其化學元素豐富、環境友好、熱電性能優異而備受關注。然而，作為一種超離子導體，Cu2Se高濃度本征銅空位缺陷以及高溫下銅離子遷移顯著削弱材料的載流子遷移率。與此同時，器件服役過程中內部銅離子會在電場作用下發生定向遷移，嚴重影響材料的穩定性。針對這一挑戰，研究團隊率先提出了基體晶格平整化概念，創新性地設計了Cu2Se-SnSe復合材料，實現了復合材料載流子遷移率的顯著提升。經相關實驗證實，Cu2Se-SnSe復合材料展現了良好的穩定性。研究成果為設計高熱電性能、高穩定性、可加工的復合熱電材料提供了全新范式，對推動固態熱電器件的廣泛應用具有重要意義。