虞兮凡，赵伶玲

(东南大学 能源与环境学院 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室，南京 210096)

热电材料利用塞贝克效应和帕尔贴效应以实现热能和电能之间的直接相互转化，在工业余热发电、热电制冷、太阳能综合利用等领域具有广泛而重要的应用前景[1-2]。研究表明[3-4]，材料热电转换效率的提高依赖于热电优值[5]相关物理特性的综合提高，需要在提高电输运能力的同时降低材料的导热系数。一类新型的热电材料—“声子液体”材料[6]内含固定的亚晶格框架，可提供良好的电输运通道，同时在晶体内部又存在其他类“液态”离子可强烈散射声子，降低材料的晶格热导率，实现了热传导和电输运的协同优化。因此，研究“声子液体”热电材料的类“液态”结构特殊性，并分析该特殊性对材料热传导性能的影响，可以为热电转换效率的提高和热传导过程机理的理解提供借鉴与指导。

“声子液体”热电材料的结构特殊性在于其中包含的类“液态”离子。Liu等[7]发现Cu2-xSe晶体随着温度的升高会经历结构的相变过程，即由低温的非立方相(α相)转变为高温的立方相(β相)。在高温立方相(下文称β-Cu2-xSe)中Cu+不再有序排列，成为可迁移扩散的快离子，构成了类“液态”的亚晶格结构，而其具有的强烈散射声子能力使得Cu2-xSe晶体在高温下具有极低的热导率。Ouyang等[8]和Liang[9]分别研究了Ag2Te和Cu2S两种“声子液体”热电材料，发现这些材料中存在的类“液态”离子同样可以散射声子，降低材料的热导率，进一步验证了“声子液体”类热电材料的结构特征和优异性能。……