近日，我院孙富华副教授以通讯作者在《Journal of Alloys and Compounds》（中科院二区TOP期刊）上发表题为“Phase-Transition Enabled High Thermoelectric Performance in Ag2S Nanoparticle-Doped Cu12Sb4S13 Tetrahedrite”的研究论文，该论文的第一作者为2023级研究生郑子豪。这是该同学今年继“Vacuum, 2025, 235: 114158”之后的又一篇关于黝铜矿基热电材料的最新研究成果。该工作得到了国家自然科学基金、湖北省自然科学基金和湖北省教育厅科研计划项目等资助。
热电材料是一种能够直接实现电能与热能相互转换的功能材料，热电转换技术具有结构紧凑、无运动部件、无噪音、高可靠性、零排放等突出优点。本工作广泛开展黝铜矿（Cu12Sb4S13）基材料的制备与热电性能的优化研究，巧妙在晶界处引入无机半导体Ag2S纳米相，利用Ag2S的相变特性，协同提高了热电性能和热稳定性。结果表明，在600 K时电导率提高了54%，最优组分在723 K时达到峰值ZT = 1.15，相对基体提高了18%，经热循环测试后，功率因子衰减小于5%。此外，最优组分制备的单臂制冷器件在室温所达到的最大温差为14.1 K，大幅提高黝铜矿基热电材料的应用前景。这种引入相变材料，利用相变介导实现对电、热输运解耦，为优化材料的热电性能提供了一种有效思路。
孙富华，副教授，硕士生导师，湖北省“楚天学者”，中国硅酸盐学会微纳技术分会青年理事，黄石市第二批知识产权专家库专家，Journal of Materiomics期刊青年编委。主要从事热电材料的可控制备与电、热、磁学性质以及电热磁耦合机理研究。主持国家、省级项目7项。获湖北省科技进步奖二等奖1项，中国光学工程学会铜奖1项，无机非金属材料高层论坛科研创意奖1项，中国工程科技论坛优秀青年论文奖1项，发表SCI论文40余篇，申请专利十余项。指导学生，获得教育部认可的全国大学生A类学科竞赛国家一等奖1项、省级一等奖1项、省级铜奖1项、校级金奖1项、校级银奖1项、校级铜奖2项。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2025.183976
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0042207X25001484?via%3Dihub