哈尔滨工业大学，重磅Science+1！
2023-11-27
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热电界面材料（TEiM）对于热电发电机（TEG）的发展至关重要，普通的TEiM一般使用纯金属或二元合金制成，但存在性能稳定性差的问题，且传统的TEiM选择通常依赖于试错实验。
在此，哈尔滨工业大学隋解和教授和刘紫航教授等人开发了一种基于密度泛函理论计算（DFT）的相图来预测TEiM筛选策略，这打破了推进热电发电的瓶颈，并最终降低能源成本和排放。
具体来说，作者通过将相图与电阻率和潜在的反应产物的熔点相结合，发现半金属MgCuSb是高性能MgAgSb的可靠TEiM，即使在MgCuSb/MgAgSb结处以553开尔文退火16天后，也表现出较低的界面接触电阻率（ρc<1μΩ/cm2）。制备的两对MgAgSb/Mg3.2Bi1.5Sb0.5模块在300开尔文温度梯度下表现出9.25%的高转换效率，且对模块性能进行了国际循环测试，以确认测量的可靠性。该策略也可应用于其他热电材料，填补了热电模块开发的一个重要空白。
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