固体中的孔隙可以有效地降低热传导，但同时也会降低电导率，因此在热电材料中并不受青睐。如果可以抑制电导率的降低，创建多孔结构则可实现热电性能的增强。近日，清华大学Jing-Feng Li等报道了这样一个例子，该材料具有多孔结构，并且热电品质因数(zT)显著增强。

本文要点：

1）通过独特的BiI₃升华技术，可以将孔隙网络引入四面体Cu₁₂Sb₄S₁₃基材料中，并伴随着其多级结构的变化。

2）添加少量BiI₃(0.7 vol%)可使晶格热导率降低约72%，同时载流子迁移率得到增强，电导率得到改善。

3）结果，作者在合成的多孔四面体矿物中，在723 K下获得了1.15的zT；从323 K到723 K获得了0.69的平均zT。 通过用p型Cu掺杂Bi_0.3Sb_1.7Te₃进行分割，在ΔT = 419 K时实现了6%的高实验转换效率。

该工作提供了一种在高性能多孔热电材料合成过程中同时调节电学和热学性质的有效方法。

Haihua Hu, et al. Thermoelectric Cu₁₂Sb₄Sb₁₃-Based Synthetic Minerals with a Sublimation-Derived Porous Network. Adv. Mater., 2021

DOI: 10.1002/adma.202103633

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202103633