固体中的气孔可以有效地降低导热系数，但导电性也同时恶化，因此在热电材料中并不受欢迎。可以想象，通过构建一种多孔结构，可以抑制电导率的压倒性降低，并显著提高材料的热电性能。

基于此，清华大学李敬锋教授报道了提出了一种在退火过程中通过BiI₃升华制备具有优异电性能的多孔四面体基热电材料的新策略。

文章要点

1）层状结构散射抑制了声子输运，从而获得了较低的晶格热导率。根据Debye–Callaway和EMT模型，κ_L的降低可以归因于无导热介质与孔界面上的声子散射、位错和析出物之间的协同效应。而迁移率的提高归因于杂质Cu₃SbS₄相的溶解，其补偿了本征空位，以及Cu_1.8S纳米沉淀物触发了空穴的能量依赖散射。

2）实验结果表明，多孔AP 0.7 vol%试样在723 K时的zT值为1.15，比致密黝铜矿提高了47 .8%。重要的是，AP 0.7 vol%样品在400 K温差下计算的平均zT为0.69，在报道的黝铜矿化合物中也是竞争性的。此外，通过对掺杂cu的Bi_0.3Sb_1.7Te₃和多孔AP 0.7 vol%的分割，获得了14.1%的高理论转换效率（ΔT = 423 K），以及在ΔT = 419 K时，6%的实验效率。

这种高性能的多孔热电材料在余热回收方面显示出潜在的应用前景。此外，这种与现有策略不同的独特升华方法将有望进一步开发先进的多孔热电材料。

参考文献

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

DOI: 10.1002/adma.202103633

https://doi.org/10.1002/adma.202103633