熱電材料可以利用各種熱源，包括太陽能、地熱和余熱，在不增加現有污染物的情況下產生清潔的電力。熱電裝置可以直接將熱量轉化為電能而不產生污染物，并且在過程中，沒有機械噪音和振動，從而確保發電過程的可持續運行，是解決全球能源短缺問題的有效途徑之一。
近期，煙臺大學物電學院計算物理團隊利用第一性原理的計算方法，全面研究了雙堿金屬鉍化合物Li2NaBi的熱輸運和熱電性質。通過力學性能計算和從頭算分子動力學模擬，發現Li2NaBi具有良好的耐久性和高溫熱穩定性。此外，較強的四聲子散射導致晶格熱導率在高溫下迅速下降，在900 K時只有0.73 Wm-1K-1。同時，以共價鍵結合的Bi-Bi原子框架提供了較高的電導率和載流子遷移率。研究發現n型和p型摻雜都能捕獲非常高的功率因子和優異的熱電性能。其中，p型Li2NaBi在900 K時的ZT值高達2.66，幾乎是經典熱電材料PbTe的兩倍。因此，Li2NaBi是一種很有前途的熱電候選材料。價格低廉、重量輕、耐用等優點使其具有大規模應用的潛力。
該成果以“Strong anharmonic phonon scattering and superior thermoelectric properties of Li2NaBi”為題發表在《Materials Today Physics》（影響因子11+）上。我校趙銀昌教授、戴振宏教授以及清華大學倪軍教授、中科院物理所孟勝研究員為論文共同通訊作者。
文章鏈接：https://doi.org/10.1016/j.mtphys.2023.100990
來稿時間：3月6日 審核：曲世金 責任編輯：徐揚
