近日，我院22级本科生白政国以唯一第一作者身份在国际知名期刊《Small》上发表热电领域研究论文“Optimizing Thermoelectric Performance in Phase-Stabilized n-type BiSbSe₃”。我院宿力中教授为该论文的共同通讯作者。

本研究通过优化化学成分，通过固溶硫元素（S）实现了正交相BiSbSe₃在室温下的热力学稳定，成功在无需淬火的炉冷条件下稳定合成了单相正交BiSbSe₃热电材料；在此基础上，系统研究了卤素（Cl、Br和I）掺杂的n型相稳定正交BiSbSe₃多晶的热电输运性能。经过优化的BiSbSe_2.52S_0.45Br_0.03样品在773 K实现了~1.0的峰值无量纲热电优值（ZT），并在~474 K的温差下实现了~6.1%的单臂能量转换效率。

该工作提供了一种基于化学成分调控的相稳定策略，为其他亚稳热电材料体系的相调控提供一种有效方法。同时，该工作也证明了S固溶实现的热力学稳定化并未损害正交晶系BiSbSe₃的热电潜力，为后续通过生长高质量单晶以充分开发BiSbSe₃热电性能潜力奠定了重要基础。

图1 固溶S实现BiSbSe₃正交相在室温下的热力学稳定化，并验证了其优异的n型热电性能潜力。

本研究得到了国家自然科学基金青C项目（12404037）、中国科协第十届青年人才托举工程、2024山西省“三晋英才”青年拔尖人才项目（992025025）、太原科技大学科研启动基金（20232094，20252105）、山西省基础研究计划（202403021212122）、山西省科技创新人才团队专项（202304051001015）的支持。