中科院金屬所：研制出高性能柔性復合熱電材料

　　近期，中國科學院金屬研究所研究員邰凱平課題組、研究員劉暢課題組與合作者研制出一種高性能碲化鉍/單壁碳納米管（Bi2Te3/SWCNT）柔性熱電材料。相關研究成果11月19日在線發表《自然—材料》上。

　　熱電材料是一種不需任何外力即可將熱能與電能相互轉換的綠色能源材料，可利用生活、生產中的廢熱發電，被廣泛應用于溫差電池供電、微系統芯片控溫制冷等領域。傳統的熱電材料如碲化鉍（Bi2Te3）由于在實際應用中無法緊密貼合具有復雜曲率變化的熱源表面（如熱源管道、人體體表等），導致熱量散失和較低的熱電轉化效率；同時也難以適應熱電器件日趨微型化和高度集成化發展的需要。因此，高性能柔性熱電材料的研發已成為本領域研究的重點和難點。

　　科研團隊研制的復合材料具有良好的彎曲柔性與自支撐結構，可使用離子束、飛秒激光等微納加工方法將其裁剪成任意幾何形狀和轉移至各種類型的基底上，有利于靈活方便地制備各種結構的熱電器件，甚至可以通過靜電力等非接觸式方法操控該復合熱電材料。

　　邰凱平和劉暢均表示，這款復合材料的熱電轉化效率與商用塊體脆性熱電材料性能相當，同時具有非常優異的彎曲柔性力學性能，能滿足貼合任意曲率熱源的需求，如人體皮膚等應用于可穿戴電子產品供電。同時，這項研究也表明該復合材料的制備原理和技術可同樣適用于其他具有弱范德華力連接的層狀結構半導體材料體系，在柔性半導體材料和器件領域具有廣泛的應用前景。