题目：高性能热电材料结构调控与器件集成技术研究

　　报告人： 陈立东 (研究员，中国科学院上海硅酸盐研究所)

　　报告时间：8月16日（周四）上午10:00-11:00

　　报告地点: 师昌绪楼403室

　　报告摘要： 热电材料在清洁能源、特殊电源、致冷与温控等技术领域具有重要的应用价值。由于决定材料热电性能（ZT=S²sT/k）的电、热输运参数之间存在相互矛盾的本征关联性，长期以来热电性能的提升一直缓慢。我们系统研究了微观结构与电热输运性质的关系以及结构调控原理，提出了通过引入多尺度结构缺陷强化声子散射、降低晶格热导率、实现电子输运与声子输运协同调控的方法，发展了新一代高性能热电材料，多种体系ZT接近或超过2.0。发现了方钴矿（CoSb3）等笼状结构化合物的晶格热导率与填充原子的填充量及振动频率间的依存关系，提出了引入具有不同振动频率的多原子组合填充实现宽频声子散射、大幅降低晶格热导率的新方法，填充方钴矿ZT从单填充体系的1.0左右提升到1.7；发现了离子迁移特性大幅降低晶格热导率的类液态热输运效应，提出了“声子液体－电子晶体”热电化合物设计新概念，成为本领域近年来最受关注的热点研究方向之一，Cu_2-x(S,Te)等材料的ZT超过2.0。建立了热电器件多参数优化设计方法，发展了高稳定、低电阻器件界面技术，研制成功碲化铋、方钴矿、锗硅合金热电器件以及级联器件，最大转换效率达到12％，为国际最高水平；采用自主研发的高性能热电器件研制成功面向空间技术、国防等重要应用的多种特种电源技术。

　　简介：陈立东，中国科学院上海硅酸盐研究所研究员、高性能陶瓷和超微结构国家重点实验室主任。1960年生，1981年毕业于湖南大学，1990年4月获日本东北大学工学博士学位。先后在日本RIKEN公司、日本航空宇宙技术研究所、日本东北大学金属材料研究所（助手、副教授）工作。2001年进入上海硅酸盐研究所工作，2003年获国家杰出青年基金资助，2009年获国家自然科学基金委创新群体科学基金资助。长期从事热电材料的设计合成、热电器件集成与应用技术的研究。发表学术论文300余篇，获中国、美国等授权发明专利50余项，著《热电材料与器件》（2018，科技出版社）。先后获国家自然科学二等奖（2013，排名第一）和国家技术发明二等奖（2014，排名第四）。