南京理工大学唐国栋教授Nature Co妹妹unications：基体晶格平展化在复合股料中实现高热电功能 – 质料牛 光纤激光器等关键规模

二、南京牛该使命

相关钻研下场以题为“Matrix Plainification Leads to High Thermoelectric Performance in Plastic Cu₂Se/SnSe Composites”宣告于Nature Co妹妹unications 2025,理工 16, 3305。光纤激光器等关键规模。大学栋教其余相助者搜罗南京理工大学冯涛教授，唐国体晶热电转换技术具备无需传动部件、妹妹

南京理工大学为该论文的格平股料功第一作者单元以及第一通讯单元，

图5  Cu₂Se/SnSe复合质料的热电优值以及力学功能。该复合质料的复合热导率以及晶格热导率清晰飞腾，复合股料中的现高高密度纳米孪晶清晰后退了质料塑性。南京工业大学宋坤教授等。热电经由在复合相与基体间构建准共格平直界面，南京牛这一电声协同优化措施清晰提升了复合质料的理工热电功能。使质料在坚持优异电功能的大学栋教同时取患了低晶格热导率。可能在不影响载流子迁移率的唐国体晶条件下强烈散射声子，

球差电镜服从表明，妹妹成为复合热电质料钻研的面临的关键迷信下场。实际合计表明SnSe复合相中的Se原子可能捉拿基体Cu₂Se中迁移的Cu离子，清晰后退了质料的电导率以及功率因子，立异性地妄想了Cu₂Se/SnSe复合质料，后退了复合质料的高温晃动性。经由第二相的引入，

【下场开辟】

综上所述，精采塑性以及晃动性的Cu₂Se/SnSe复合热电质料。抑制质料的晶格热导率，便于集成化等诸多突出短处，使患上Cu₂Se基体相的晶格平展化，基体晶格平展化大大提升了全温区载流子迁移率，清晰提升复合质料载流子迁移率以及热电功能，无传染、SnSe复合相中的Se原子可能捉拿基体Cu₂Se中迁移的Cu离子，乐成抑制了超离子导体Cu₂Se中Cu离子的长程迁移，

电镜服从展现复合相与基体间组成准共格平直界面，

【导读】

热电质料具备可实现热能与电能直接相互转换的功能，实际合计表明Sn_0.96Pb_0.01Zn_0.03Se复合相的Sn原子填充Cu₂Se基体相的Cu空地的组成能极低，精确制导、对于增长固态热电器件的普遍利用具备紧张意思。值患上留意的是，此外，大幅削弱晶格缺陷对于基体相载流子的散射，使患上质料载流子迁移率清晰着落，经由引入纳米孪晶服从使质料具备精采的塑性。实现为了复合质料载流子迁移率以及热电功能的清晰提升。Cu₂Se/SnSe复合质料在973 K的ZT值抵达3.3。

三、提出在复合股料中经由基体晶格平展化策略，比照于Cu₂Se质料提升了4倍。从而大大缩短质料的运用寿命，在复合股料中构建了准共格平直界面引起强声子散射，探究处置复合热电质料导电以及导热的矛盾，深空探测、从而在坚持高电输运功能的同时取患了低晶格热导率，在Cu₂Se/SnSe复合股料中还审核到了高密度的纳米孪晶妄想，可普遍运用于工业余废热接管运用、高塑性给予了质料较大的可变形性、5G/6G 通讯光模块精确控温、复合质料的最大功率因子高达16.22 μW·cm^-1·K^-2。坚贞性、经由该策略大幅提升了质料的载流子迁移率，此外，抑制其长程迁移散漫，高晃动性、使患上Cu₂Se/SnSe复合质料电导率以及功率因子清晰提升。复合相SnSe中的Sn原子填补了Cu₂Se基体中的Cu空地，经试验证实Cu₂Se/SnSe复合质料揭示了精采的晃动性。其缩短应变抵达12%，使患上Cu₂Se基体晶格平展化，从而使复合质料具备精采的晃动性。

 

论文信息

Matrix Plainification Leads to High Thermoelectric Performance in Plastic Cu₂Se/SnSe Composites

Pan Ying^#, Qingyang Jian^#, Yaru Gong, Tong Song, Yuxuan Yang, Yang Geng, Junquan Huang, Rongxin Sun, Chen Chen, Tao Shen, Yanan Li, Wei Dou, Congmin Liang, Yuqi Liu, Deshang Xiang, Tao Feng, Xiaoyu Fei, Yongsheng Zhang, Kun Song, Yang Zhang, Haijun Wu^*, Guodong Tang^* Nature Co妹妹unications 2025, 16, 3305。曲阜师范大学张永胜教授，南京理工大学唐国栋教授，

四、

图3  微妄想表征证明了Cu₂Se基体晶格平展化。可加工的复合热电质料提供了全新范式，进一步经由球差电镜证实，变温霍尔测试服从表明，在复合股料中经由飞腾Cu₂Se资料中的空地浓度，该使命乐成妄想了具备高热电功能、西安交通大学武海军教授为配合通讯作者。导致复合质料较低的热电功能。同时，

钻研发现Cu₂Se/SnSe复合质料具备精采的晃动性，大幅削弱了晶格缺陷对于载流子的散射，

     

 

【中间立异点】

一、

Cu₂Se/SnSe复合质料具备优异的电输运功能，给予该质料优异的塑性变形能耐，抑制其长程迁移散漫，无噪音、钻研下场为妄想高热电功能、大幅提升载流子迁移率，可是相界面导致强的载流子散射，

文章链接：https://doi.org/10.1038/s41467-025-58484-0

DOI：10.1038/s41467-025-58484-0

实际合计揭示了复合相SnSe中的Se原子可能捉拿基体Cu₂Se中迁移的Cu离子，缩短应变抵达12%，抑制其长程迁移散漫，这些因素使患上Cu₂Se/SnSe复合股料中泛起低晶格热导率。解耦电声输运，在柔性热电方面具备重大后劲。此外，

图6  Cu₂Se/SnSe复合质料晃动性测试以及实际验证。同时微妄想表征发现复合质料两相之间组成为了准共格平直界面，在温差发电与固态制冷规模有紧张运用，可加工性以及可切削性，电声输运的协同优化使Cu₂Se/SnSe复合质料在973 K下热电优值抵达3.3。

图2  Cu₂Se/SnSe复合质料的电热传输功能。同时在资料中发现了大批的纳米孪晶以及位错等，复合相SnSe中的Sn原子填补了Cu₂Se基体中的Cu空地，其ZT值抵达3.3。Sn原子极易进入Cu₂Se基体相的Cu空地，从而使质料具备精采的晃动性。提出了基体晶格平展化提升复合质料热电功能措施，又不清晰影响载流子迁移率。既能强烈散射声子，使患上基体晶格平展化。

 

【数据概览】

图1  基体晶格平展化实现为了Cu₂Se/SnSe复合质料载流子迁移率以及热电功能的清晰提升。高密度的纳米孪晶妄想使质料泛起优异的塑性，优化复合质料的电导率以及功率因子。该策略清晰解耦了其电声输运。

运用基体晶格平展化策略清晰提升了质料的ZT值，

图4  Cu₂Se/5 wt.% Sn_0.96Pb_0.01Zn_0.03Se的微妄想表征。在不清晰影响载流子迁移率的情景下强烈散射声子，复合热电质料的相界面尽管可能实用飞腾质料的晶格热导率，

 

【下场掠影】

南京理工大学唐国栋教授团队提出了基体晶格平展化意见，比照于Cu₂Se基体质料提升了4倍。无磨损、