IF=83.3！哈尔滨工业大学刘紫航/隋解和&日本国立材料研究所Nat. Rev. Mater. | 低温能量收集用无碲热电材料和装置！

全球约61.5%的一次能源以废热形式散失，其中大部分为573 K以下的低品位热能。传统室温商用热电材料Bi₂Te₃因碲元素稀缺、高温性能衰退及热稳定性不足，制约了其在废热回收领域的规模化应用。为此，哈尔滨工业大学刘紫航/隋解和团队联合日本国立材料研究所系统总结了无碲热电材料与器件在低温废热收集领域的研究进展。研究背景：无碲体系如MgAgSb、Mg₃Sb₂和SnSe因其独特的晶体结构及电子-声子输运特性，在300–573 K区间热电优值（zT）可超过1甚至2，具备替代Bi₂Te₃的潜力。研究目的：从材料层面阐释优异热电性能的物理起源，介绍热电界面材料的设计策略（如利用密度泛函理论和相图计算加速筛选），并综述模块组装、焊接工艺及热电发电系统设计。结论：无碲热电技术展现出巨大潜力，但仍面临材料化学活性与湿热不稳定性、界面低阻高强接触难题、以及器件转换效率（η）和输出功率偏低等挑战。未来需借助数据驱动方法加速材料发现，协同优化材料、界面与系统热管理，以提升经济性并推动商业化应用。