熵驱动AgSnSbTe3热电器件的理性设计与热电效率指数提升及其可持续废热回收应用研究

本研究针对高性能热电材料合成难题，通过创新性采用简易熔融工艺（无需后处理）开发熵驱动AgSnSbTe3合金。来自未知机构的研究人员系统分析了制备条件对结构/传输性能的影响，实现了zT值～0.8（673 K）的优异性能，并提出整合能耗与工艺性的热电效率指数（TEI），其值较前人提升250%，为可持续废热回收技术提供了产业化应用新范式。

　　

熵驱动合金化（entropy-driven alloying）已成为合成高性能热电材料的新兴策略。本研究通过调控AgSnSbTe₃（一种由AgSbTe₂与SnTe构成的阳离子无序熵稳定合金）的制备条件，系统揭示了工艺路线对其结构、力学及传输性能的影响机制。与既往采用退火或放电等离子烧结（spark plasma sintering）的研究不同，本研究创新性地采用无需后处理的简易熔融工艺，在显著缩短制备时间与降低能耗的同时，仍实现了卓越的热电优值（zT）～0.8（673 K）。研究进一步提出"热电效率指数"（Thermoelectric Efficiency Index, TEI），将材料性能（zT）与工艺性指标（制备时间、能耗）整合评估，为商业化应用与可持续制造提供多维评价标准。该合成策略的TEI值较传统方法提升约250%，凸显其产业化应用潜力。从科学机理层面，研究证实了熵稳定结构中阳离子无序引发的声子散射非谐效应（anharmonic contributions），为高性能热电材料设计提供了理论支撑。