研究前沿：哈尔滨工业大学，热电制冷材料 | Nature Materials

背景：热电制冷技术利用帕尔帖效应实现无压缩机制冷，但材料表面凝结的水膜会导致电化学腐蚀，特别是含碱土或稀土金属的高性能热电材料，其化学不稳定性制约了实际应用。Mg₃(Sb,Bi)₂作为新一代热电制冷材料，面临耐湿稳定性低的技术瓶颈。研究目的：为解决Mg₃(Sb,Bi)₂在潮湿环境中的腐蚀问题，研究提出一种阳极氧化防护策略，通过构建优先腐蚀的阳极相来保护材料基体。结论：该策略利用Mg₁₇Al₁₂作为牺牲阳极，显著降低了材料的腐蚀速率，在空气和水中分别降低92%和86%。制备的组件在300K时制冷性能与商用碲化铋相当，在更高温度下性能更优，且在高温高湿环境下老化28天后未出现性能衰减。该研究不仅解决了Mg₃(Sb,Bi)₂的湿稳定性问题，还可推广至其他水汽敏感功能材料。