陕西科技大学张荔、昆士兰科技大学史晓磊/陈志刚 EES综述：Ag2Se基热电材料及器件的进展、挑战与展望

近日，陕西科技大学张荔副教授、昆士兰科技大学史晓磊研究员和陈志刚教授在材料领域国际顶级期刊《Energy & Environmental Science》（影响因子：30.8）上发表题为“Ag₂Se-based thermoelectric materials and devices: Progress, challenges, and perspectives”的综述论文。陕西科技大学和昆士兰科技大学为共同完成单位，硕士研究生吕家铭为第一作者，张荔副教授、昆士兰科技大学陈志刚教授和史晓磊研究员为论文共同通讯作者。论文链接：https://doi.org/10.1039/D6EE01371F。

近年来，Ag₂Se基热电材料因其优异的电输运性能和潜在的能源转换应用，成为热电材料研究的前沿方向。该综述首先深入分析了Ag₂Se的基本机制，阐明了其晶体结构、电子能带结构、声子谱以及力学性能。随后，研究进展按照材料维度进行分类讨论：从块体材料出发，涵盖了合成方法的改进、性能增强策略及器件实现的最新进展；特别强调了薄膜Ag₂Se的研究，介绍了制备方法突破、性能优化以及柔性化设计和微型器件集成方面的最新成果。此外，还综述了一维纤维状Ag₂Se热电材料的最新发展。文章进一步探讨了理论计算在指导材料设计与性能优化中的关键作用。最后，总结了当前制约Ag₂Se基热电材料实际应用的主要挑战，并提出未来研究方向的展望，旨在为高性能Ag₂Se热电材料及器件的发展提供清晰的路线图和科学依据。

图1、近年来Ag₂Se基热电材料突破性发展时间线。

图2、Ag₂Se基材料热电性能概述。

图3、Ag₂Se的晶体结构、电子结构和力学性能。

图4、Ag₂Se块体材料制备工艺。

图5、Ag₂Se块体材料热电性能提升策略。

图6、Ag₂Se基块体材料的器件集成。

图7、Ag₂Se基薄膜材料制备策略。

图8、Ag₂Se基印刷薄膜制备工艺。

图9、Ag₂Se薄膜材料性能提升策略。

图10、提升Ag₂Se基薄膜材料的微观结构及界面工程策略。

图11、Ag₂Se基薄膜材料柔性工程策略。

图12、Ag₂Se基薄膜材料器件集成。

图13、Ag₂Se基薄膜材料器件集成。

图14、Ag₂Se基薄膜材料器件应用。

图15、Ag₂Se基热电纤维及织物的制备工艺。

图16、Ag₂Se基纤维或织物的可穿戴热电发电机研究进展。

图17、Ag₂Se基材料新兴形态及应用。

图18、Ag₂Se基材料及器件展望。