來源:IT之家 隨著柔性電子器件的不斷發展,可穿戴柔性熱電器件的設計與開發備受關注,為了滿足柔性熱電器件的性能需求,需要一種兼具塑性與高熱電性能的新型無機材料。 哈爾濱工業大學深圳校區研究團隊在塑性熱電材料領域取得重要進展,發現了鉍化鎂(Mg₃Bi₂)單晶在室溫下兼具出色塑性變形能力與優異熱電性能,研究成果發表于 Nature。 IT之家附論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-024-07621-8 研究團隊制備了厘米級高品質鉍化鎂單晶,該材料在室溫下表現出優異的塑性變形能力,可以在室溫下輕松實現彎折、扭曲等多種類型的塑性形變。 鉍化鎂單晶在面內方向的壓縮應變超過 75%,拉伸應變高達 100%,這一數值相較傳統熱電材料高出了一個數量級,甚至超過了部分具有類似晶體結構的金屬材料(例如鈦、鎂、鋯、鈷和鉿)。 ▲ 鉍化鎂單晶室溫塑性變形能力 傳統高性能熱電材料多為無機半導體,材料在彎曲和拉伸狀態下易發生斷裂。與之相比,有機半導體通常具有良好的變形能力,但熱電性能普遍低于無機材料。 優化后的鉍化鎂單晶在室溫下還表現出優異的熱電性能,碲摻雜的鉍化鎂(Mg3Bi1.998Te0.002)單晶在面內方向的熱電功率因子約為 55 μW cm-1 K-2,室溫熱電優值 zT 約為 0.65,兼具優異的塑性與熱電性能。 |