深圳特区报讯(采访人员 韩文嘉)近一周来, 南方科技大学理学院物理系讲席教授何佳清团队在世界顶级刊物《科学》先后发表两篇热电材料研究论文 , 题目分别为《高热电性能的高熵稳定硫族化物》和《原子有序性增强导致AgSbTe2中的高热电性能》 。
【电性能|南科大何佳清团队一周两登《科学》】热电材料能够实现热能与电能之间的直接转换 , 由热电材料做成的器件具有设备构造简单、高服役稳定性、对热源要求低等优势 , 在低品质环境废热的回收利用领域展现出无可替代的优势 , 具有极大的应用前景 。 然而 , 当前热电材料较低的性能导致其能量转换效率较差 , 极大限制了热电技术的商业化应用 , 研究人员一直在努力寻找新的突破 。
在《高热电性能的高熵稳定硫族化物》一文中 , 研究人员基于熵驱动的结构稳定效应开发了一种高性能PbSe基高熵合金热电材料并制备了高效率热电发电器件 。 结合高分辨透射电镜和理论分析 , 这一工作系统研究了熵增加对于结构稳定以及电、热传输性能的影响 , 有力地指导了高熵概念在高性能热电材料开发中的应用 。
《原子有序性增强导致AgSbTe2中的高热电性能》是何佳清团队与印度尼赫鲁先进科学研究中心副教授Kanishka Biswas合作的论文 。 何佳清与研究副教授谢琳在该工作中对Cd掺杂的高性能热电材料AgSbTe2进行了微结构表征、分析和物理机理的解释 。 在该研究中 , 何佳清团队的合作者发现通过Cd掺杂的方式对AgSbTe2的热电性能进行调控 , zT值在室温下能达到1.5 , 在573K下最高能达到2.6的良好热电优值 。 何佳清团队结合南科大皮米中心像差校正电镜结构表征研究其优异热电性能的结构起源 , 发现Cd掺杂会减少AgSbTe2中Ag和Sb离子的无序排布 , 诱导其形成尺寸为2-4nm左右的有序超结构 , 从而降低了无序带来的安德森(Anderson)局域化效应并提高电输运性质 。 这些有序超结构同时还会引入了局域应变调制 , 并与声子振动产生耦合 , 从而有效地降低晶格热导率 。
何佳清2013年加入南科大 , 现为理学院副院长兼物理系系主任 。 研究方向主要包括透射电子显微术、热电材料以及结构与物性关联性 。 在SCI杂志上发表论文210余篇 , 其中包括3篇《自然》论文和在南科大发表的5篇《科学》论文 。 文章总被引用20000多次 , H因子67 。
作者:韩文嘉
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