有機熱電材料研究取得進展

　　近日，中國科學院工程熱物理研究所儲能研發中心和中科院化學研究所有機固體重點實驗室合作，在提升材料熱電性能方面取得重要進展，為一系列二維熱電材料性能的提升提供了研究思路。 

　　有機熱電材料具有導熱系數低、分子多樣性、無毒、易加工等優點，被認為是可穿戴傳感器和便攜式冰箱的理想材料。同時，二維過渡金屬硫化物材料（TMDs）由于良好的載流子遷移率、態密度和可調帶隙而備受關注。盡管TMDs材料的電導率非常高，但其高熱導率，不適合熱電應用。 

　　本研究通過有機共價修飾，將有機化合物的側鏈引入TaS₂材料的基面降低TaS₂的熱導率，從而獲得較高的熱電優值系數（ZT）。這避免了以往報道共價修飾依賴于邊界和缺陷的問題，并通過該策略獲得的有機/無機雜化結構具有較高的穩定性。為了獲得薄膜樣品的面向熱導率，工程熱物理所儲能研發中心利用自主研發的基于諧波探測的多維跨尺度材料熱電性能分析系統，采用懸空電極消除襯底導熱熱損影響、高真空消除空氣對流熱損影響、交流微弱信號探測消除環境雜波干擾及輻射熱損影響，精確表征了不同溫度下修飾前后TaS₂薄膜的面向熱導率。相關研究成果以Organic covalent modification to improve thermoelectric properties of TaS₂為題，發表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。 

　　研究工作國家重點研發計劃、國家自然科學基金及中科院儀器研制項目的支持。