??傳統(tǒng)的無機晶體熱電材料雖然具有優(yōu)異的熱電性能，但是塑性和可加工性差。本文發(fā)現(xiàn)了迄今為止首個不僅具有優(yōu)異塑性變形性能，而且具有優(yōu)良電輸運性能和熱電性能的無機非晶材料，同時該新材料尚具有巨大的性能優(yōu)化空間，對熱電材料、非晶材料乃至半導體材料領域都具有重要科學意義。

熱電材料由于能夠通過內(nèi)部載流子的運動實現(xiàn)熱能和電能之間的直接相互轉換，在溫差發(fā)電和熱電制冷方面具有實用價值，因而受到了廣泛的關注。傳統(tǒng)的無機晶體熱電材料（如Bi2Te3，GeTe和PbTe等）雖然具有優(yōu)異的熱電性能，但是由于晶體結構中較強的離子鍵和/或共價鍵，通常表現(xiàn)出較差的機械性能，特別是塑性和可加工性差，在彎曲、拉伸和壓縮應力下易于斷裂導致器件損壞，限制了熱電材料的實際應用。近年來可穿戴式設備、微型芯片等的迅猛發(fā)展，迫切需要基于熱電轉換技術的自供電電池和微型制冷器件等，同時這也對熱電材料的機械性能提出了更高的要求。

上海大學材料學院駱軍教授對Ag2Te基熱電材料進行了持續(xù)深入研究，最近指導碩士生何世洋、李永博發(fā)現(xiàn)了一種兼具優(yōu)異柔性和熱電性能的無機非晶熱電材料Ag2(Te,S)。相關研究結果發(fā)表在Science Advances，上海大學為第一單位，上海大學材料科學與工程學院碩士生何世洋和李永博為共同第一作者，上海大學駱軍教授、南方科技大學張文清教授和美國麻省理工學院陳剛教授為共同通訊作者。該工作得到國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金等項目的資助。

論文鏈接：https://advances.sciencemag.org/content/6/15/eaaz8423

研究表明，Ag2(Te,S)基體為非晶，少量微晶均勻分散在非晶基體中。該材料不僅具有優(yōu)異的拉伸、壓縮和彎曲等塑性變形性能，而且具有優(yōu)良的電輸運性能和熱電性能。Ag2(Te,S)優(yōu)異的形變性能和可加工性能主要來源于非晶剪切帶，而優(yōu)異的電輸運性能則歸因于其超高的載流子遷移率。特別是該非晶材料展現(xiàn)出非同尋常的電性能，室溫載流子濃度高達8.6×1018cm-3，霍爾遷移率達到750cm2·V-1·s-1，功率因子高達5.7×10-4W·m-1·K-2，顯著優(yōu)于常規(guī)非晶材料。其中霍爾遷移率比已發(fā)現(xiàn)的非晶材料高出兩個數(shù)量級，功率因子至少高一個數(shù)量級。

Ag2Te0.6S0.4的結構與性能：（a）少量微晶均勻分散在非晶基體中；（b）彎曲性能；（c）載流子遷移率；（d）無量綱熱電優(yōu)值。

同時，由于該材料自身的結構無序特征，導致極低的晶格熱導率，因而展現(xiàn)出優(yōu)異的熱電性能。該材料的室溫無量綱熱電優(yōu)值達到0.22，300oC時接近0.70。利用該材料制備的單臂面內(nèi)柔性器件在50K溫差下，輸出功率可達3.47×10-6W，輸出功率密度達2.9W·m-2，優(yōu)于絕大多數(shù)現(xiàn)有的柔性熱電器件。考慮到該新材料尚具有巨大的性能優(yōu)化空間，可望在柔性熱電器件、傳感器、甚至更多領域具有重要應用價值。

Ag2(Te,S)是迄今為止發(fā)現(xiàn)的首個具有優(yōu)異柔性和熱電性能的無機非晶材料，該材料的發(fā)現(xiàn)在一定程度上突破了傳統(tǒng)窄帶隙半導體熱電材料的限制，拓展了無機熱電材料的多功能性和研究范疇，對熱電材料、非晶材料乃至半導體材料領域都具有重要科學意義。