蔡伟和隋解和课题组在SnTe基热电材料方面取得重要进展

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在国家自然科学基金委优青项目、面上项目支持下，我校材料科学与工程学院蔡伟教授和隋解和教授团队在热电材料研究领域取得重要进展，研究成果以“In-Li共掺杂协同提高SnTe热电材料的输出功率密度和转换效率”为题发表在国际四大名刊（Nature, Science, Cell和PNAS）之一，《美国科学院院刊》（PNAS）上。隋解和教授为论文通讯作者，博士生郭逢凯为第一作者，哈工大为第一通讯单位。这也是本课题组继2018年哈工大第一单位以题为“无相变高性能Bi-Mn共掺GeTe热电材料”在该刊上发表的又一篇文章。

       热电材料制成的温差发电器能够将热能直接转换成电能，无转动部件、可靠性高且寿命长，作为深空探测电源已获应用，在工业废热回收发电领域具有广阔的应用前景。长期以来，国际上对SnTe基热电材料的研究重点均放在如何提高热电优值和转换效率上，但决定输出功率密度的功率因子仍较低。该研究团队通过In-Li共掺，调节了SnTe的能带结构，增加了载流子浓度，大幅提高了功率因子；同时原位析出了高密度且与基体共格的纳米第二相LiTe3，强烈散射声子，降低了晶格热导率，实现了输出功率密度和转换效率的大幅提高，创造了该材料体系的新纪录。
      此外，该团队关于SnTe的研究工作分别在2018年8月和2019年7月两次发表于《Small》上，哈工大均为第一通讯单位。
      论文链接：https://www.pnas.org/content/116/44/21998
      https://www.pnas.org/content/115/21/5332
      https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201802615
      https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/smll.201902493


    碲化锡tin telluride，1'1 族元素化合物半导体。氯化钠型结构，离子性晶体，有一定共价键成分。密度6.48g/cm3,熔点780摄氏度。采用直拉法、外延法制备，用于制作红外探测器。性状：灰色立方晶系晶体；密度（g/mL,25℃）：6.5；熔点（℃）：790；常温常压下稳定。避免光，明火，高温.不溶于水，具半导体性质。


      蔡伟，哈尔滨工业大学材料科学与工程学院教授、博士生导师。教育部跨世纪优秀人才，美国科学促进会会员，日本金属学会会员，中国仪表材料学会常务理事，《功能材料》杂志编委。
       隋解和，哈尔滨工业大学材料学院教授，博士生导师。2012年入选教育部新世纪优秀人才计划，2016年获国家基金委优秀青年基金资助，兼任International Journal of Metallurgical & Materials Engineering杂志执行编委。主持国家自然科学基金优秀青年基金1项、面上项目2项、青年基金1项及其它部委项目10余项；在PNAS，Energy & Environmental Science，Advanced Energy Materials，Nano Energy，Acta Materialia等期刊上发表SCI论文130余篇，SCI他引1640余次，H因子为23。获黑龙江省自然科学一等奖1项（排序第3），黑龙江省自然科学二等奖2项（排序第1和第2）；获国家授权发明专利7项；出版教材1部。