热电材料是一种不需任何外力即可将热能与电能相互转换的绿色能源材料，可利用生活、生产中的废热发电，被广泛应用于温差电池供电、微系统芯片控温制冷等领域。该材料具有良好的弯曲柔性与自支撑结构，可使用离子束、飞秒激光等微纳加工方法将其裁剪成任意几何形状和转移至各种类型的基底上，其热电转化效率与商用块体脆性热电材料性能相当。

同济大学材料科学与工程学院蔡克峰教授课题组在高性能柔性热电材料研究方向取得了重要研究进展，利用硒化银（Ag2Se）膜与多孔尼龙膜良好结合，实现高热电性能和良好的柔性，相关成果以“High performance n-type Ag2Se film on nylon membrane for flexible thermoelectric power generator”为题发表在2019年2月19日的《Nature Communications》上。论文第一作者为硕士生丁宇飞，蔡克峰教授、中科院上海硅酸盐研究所陈立东研究员及南方科技大学何佳清教授为论文共同通讯作者，同济大学是论文的第一单位。

柔性热电材料能直接利用人体体温和环境的温差进行发电，可为爆炸式增长的穿戴式电子设备提供电源，因而近来受到了越来越多的重视。蔡克峰教授课题组发展了一种独特的研制柔性热电材料的方法：采用湿化学法制备硒化银纳米线，然后真空抽滤沉积到柔性的尼龙滤膜上，再低温热压获得了高性能的n型复合薄膜。硒化银膜室温的功率因子约为987 mW m-1 K-2（ZT值约为0.6），是至今报道的n型柔性热电薄膜中最高值之一；以此复合膜设计的4个单臂组成的原型器件在30 K温差下输出功率460 nW(功率密度约为2.3 W m-2)。同时，因为硒化银膜（由大长径比的纳米晶相互交织而成）与尼龙膜的协同作用，复合膜具有很好的柔性（绕直径10 mm的圆棒弯曲100次后电导率仍然保持原先的92%）。该方法为制备柔性的高性能热电薄膜提供了新的思路。

该工作获得国家自然科学基金重点项目的资助。

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 湖南大学制备出最新热电材料：体温发电或成现实

湖南大学物理与微电子科学学院副教授黄晖辉首次制备出一种新型的热电材料——1T相二维二硫化钼柔性热电材料，能够利用体温等人们日常生活中产生的废热来发电，人体“永动机”或成现实。

热电材料，就是利用材料两面的温差来发电，如环境温度和人体温度之间有差异，就能产生电。黄晖辉介绍，早期研究的热电材料通常又硬又脆，限制了其应用范围，而且还要用到昂贵且带有一定毒性的半导体材料——碲化铋。为解决这个弊端，科学家们制造出柔性热电材料，克服了以往热电材料的很多问题。其中，碳纳米管材料被认为是目前比较理想的柔性热电材料。

而黄晖辉研制的1T相二维二硫化钼柔性热电材料，除具备碳纳米管的柔性可弯曲的优势外，在发电效率上大大超过了碳纳米管，其常温功率因子达到73.1μWm-1K-2，几乎是碳纳米管的7倍。假如将这种柔性热电材料制成衣物穿在人身上，利用人体体温与外界环境间的温度差可以源源不断地产生百毫瓦量级的电量，可满足大多数可穿戴电子设备的供电。

在获取方式上，相对于耗能的碳纳米管制备工艺，1T相二维二硫化钼柔性热电材料也更简单、更廉价，黄晖辉及其合作者通过化学剥离二硫化钼粉末，可大量获取1T相二维二硫化钼纳米片，大大降低了材料成本，给体温发电商业化开辟了一条新路。

柔软轻薄的1T相二维二硫化钼柔性热电材料，可制成可穿戴的电池，利用日常生活中的废热发电，这种电池无需任何运动部件、可靠性高、结构简单、坚固耐用、寿命长、无噪音、无污染。“从理论上说，手机、闪光灯、医疗监测设备等移动设备均可采用这种发电方式，实现掌上设备永不停机。”黄晖辉表示。