利用热电材料可以将热量直接转化为电能。这对于收集地球上丰富的废热具有重要意义。尽管已经持续了200年的研究，其热电性能仍不足以进行实际的热电转换。

近日，新加坡国立大学Jianyong Ouyang报道了通过构建离子/电子混合热电转换器（HTEC），不仅不会提高热电材料的品质因数（ZT），反而显著提高了其热收集性能。

文章要点

1）该装置由电子单元和离子单元组成。电子单元由热电聚合物聚(3，4-乙二氧噻吩)：聚苯乙烯磺酸盐(PEDOT：PSS)组成，离子单元由离子凝胶组成。

2）除了由电子单元从由于塞贝克效应（Seebeck效应）引起的温度梯度进行的热电转换之外，离子单元还可以从由于热离子扩散（索雷特效应（Soret effect））引起的温度波动中产生电能。发电量可以是基于PEDOT：PSS的控制型热电发电机的数倍。

3）由于废热的温度通常是波动的，因此高温超导热电机组比普通的电子导体热电发电机能产生更高的热电转换效率。

Hanlin Cheng, et al, Ultrahigh Thermoelectric Power Generation from Both Ion Diffusion by Temperature Fluctuation and Hole Accumulation by Temperature Gradient, Adv. Energy Mater. 2020

DOI: 10.1002/aenm.202001633

https://doi.org/10.1002/aenm.202001633