我国科研团队在塑性热电材料领域取得新突破

科技日报记者 罗云鹏 通讯员 谢梁晖

11日，记者从哈尔滨工业大学（深圳）获悉，该校材料科学与工程学院教授张倩、毛俊团队在塑性热电材料领域取得新突破，发现铋化镁单晶在室温下兼具出色塑性变形能力与优异热电性能。相关研究成果于10日发表在《自然》上。

热电材料能够利用泽贝克效应和珀耳帖效应，直接实现热能与电能的相互转换。

铋化镁单晶室温塑性变形能力。科研团队供图

毛俊介绍，传统高性能热电材料多为无机半导体，材料往往在弯曲和拉伸状态下易发生断裂。与之相比，有机半导体通常具有良好的变形能力，但热电性能普遍低于无机材料。

为解决这一难题，研究团队制备出厘米级高品质铋化镁单晶。团队研究发现，铋化镁单晶在面内方向压缩应变超过75%，拉伸应变高达100%，这一数值相较传统热电材料高出一个数量级，且超过部分具有类似晶体结构金属材料（如钛、镁、锆、钴、铪）。

“铋化镁单晶可以在室温下轻松实现弯折、扭曲等多种类型的塑性形变。”张倩表示，“优化后的铋化镁单晶在室温下还表现出优异的热电性能，优于目前的塑性半导体材料。”

另悉，该种塑性热电材料将应用于开发柔性热电器件，主要面向人体体温发电与体温控制等应用场景。