九三学社社员、烟台大学戴振宏教授与该校赵银昌教授、清华大学倪军教授以及中国科学院物理研究所孟胜研究员合作，在热电材料领域的研究取得了一系列重要进展，半年来在国际知名期刊上发表了16篇重要的研究成果。

热电材料可以直接将热能转化为电能而无额外污染，可以缓解能源短缺和环境污染问题，因此热电材料的寻找是物理学的热点问题之一。通常情况下，热电材料的转换效率通过热电品质因数(zT)衡量，寻求高zT值的热电材料成为核心问题。自热电现象发现以来，人们得到的热电品质因数ZT越来越高，目前实验室内成功制备的性能稳定的热电材料ZT值已接近3.0，但和其他能源转换技术相比，热电转化效率η仍然较低（η<30%）。前期研究发现，性能优良的热电体大多都是强非谐性材料，如何实现高阶非谐性材料的模拟与设计成为国际上的研究难点之一。因此，在当前全球能源危机的背景下，采用新理论、新方法和新技术寻找转化效率高、适用范围广的热电材料是非常重要和迫切的。

戴振宏教授领衔的课题组在国内率先采用压缩感知技术和自洽声子技术，首次实现了晶格三、四阶非谐性对热导率影响的研究，从而使研究新型强非谐热电材料成为可能，开启了寻找新型热电体的大门。

2023年2月，课题组采用自己的研究方法设计了一种新型热电材料“钠铊锑”，理论上发现该材料的ZT值超过4.0。研究成果以“Strong quartic anharmonicity, ultralow thermal conductivity, high band degeneracy and good thermoelectric performance in Na2TlSb”（Na2TlSb中的强四次非谐性，低热导率和高能带简并和良好的热电性能）为题，发表在国际权威期刊《npj Computational Materials》。

该杂志是Springer Nature集团Nature Partner Journals系列子刊之一，影响因子IF=12+。随后美国西北大学成功制备出了课题组设计的这种新型热电体，并证实“钠铊锑”的确是一种性能优良的热电体。

原文链接：https://doi.org/10.1038/s41524-023-00970-4

2023年3月份，项目组又全面研究了双碱金属铋化合物Li2NaBi的热输运和热电性质，该成果以“Strong anharmonic phonon scattering and superior thermoelectric properties of Li2NaBi”（Li2NaBi强非谐声子散射和高热电性能）为题发表在国际权威期刊《Materials Today Physics》（影响因子IF=11+）上。

该研究证实了“锂钠铋”具有良好的耐久性和高温热稳定性。发现n型和p型掺杂都能捕获非常高的功率因子和优异的热电性能。其中，p型“锂钠铋”在900 K时的ZT值高达2.66，几乎是经典热电材料碲化铅的两倍。由于价格低廉、重量轻、耐用等优点使“锂钠铋”成为一种很有前途的热电候选材料，具有大规模应用的潜力。

原文链接：https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2023.100990

2023年7月，课题组又在知名期刊Journal of Materials Chemistry A（影响因子IF=11+）上发表了题为“High thermoelectric performance in XAgSe2 (X = Sc, Y) from strong quartic anharmonicity and multi-valley band structure”（强四次非谐和多谷带结构的引起的XAgSe2（X=Sc,Y）的高热电性能）的工作。

该工作对大量材料进行高通量计算，筛选出具有多谷电子能带的半导体材料。在此基础上，设计强晶格非谐性材料，使其同时具备低晶格热导率和高电导率。通过适量掺杂，寻找高导电和低导热的最佳平衡点。文章报道了银基硫族化合物XAgSe2（X = Sc，Y）具有独特的热电输运机制，p型YAgSe2在900 K下的zT峰值达到了3.7，是一种有潜力的热电候选材料。

原文链接：https://doi.org/10.1039/D3TA03156J

这一系列研究为高性能热电材料的寻找和设计铺平了道路，项目得到了国家自然科学基金的资助。（九三学社烟台市委会  仲晓宁）