2026年10月10日，我院作为第一完成单位的研究论文“High thermoelectric performance in n-type–cubic (SnSe)0.55(PbTe)0.45polycrystals through suppressed ionized impurity scattering”在材料领域国际期刊Acta Materialia在线发表。我院博士研究生冯孝坤为共同第一作者，宿力中教授、石浩男教授为共同通讯作者。
通过碲化铅（PbTe）合金化与卤素掺杂的协同策略，成功合成了高性能n型立方结构(SnSe)0.55(PbTe)0.45多晶，有效解决了Pnma相SnSe多晶在300-523 K中低温范围内载流子迁移率较低的问题。固溶45%的PbTe会诱导SnSe的结构变化，从低对称Pnma相转变为高对称立方相（Fm3m），从而减少载流子散射。后续的卤素掺杂实现了n型载流子输运。研究表明，氯元素的电负性高于溴和碘，可通过增强化学键极性抑制重掺杂带来的离化杂质散射，从而获得更高的载流子迁移率。最优组分(SnSe)0.55(PbTe)0.45-0.02Cl在300–823 K温度范围内的平均功率因子（PFave）约为11.8μW cm-1K-2，在673 K时无量纲热电优值（ZT）达到~0.8。基于该材料制备的单臂器件在~525 K温差下发电效率~5.9%。
证实了化学键的极性调控在优化重掺杂热电材料载流子输运方面的关键作用，为开发宽温区实用型SnSe基热电材料提供了新策略。
该工作得到国家自然科学基金（12404037）、第十届中国科协青年人才托举工程、山西省“三晋英才”科技创新青年拔尖人才项目（992025025）等项目资助。
第一作者介绍：
冯孝坤，太原科技大学材料科学与工程学院2026级博士研究生。2024年9月考入太原科技大学材料科学与工程学院攻读硕士学位，并于2026年9月通过硕博连读攻读博士学位，导师宿力中教授。主要从事SnSe基热电材料的性能优化研究。
通讯作者介绍：
宿力中，太原科技大学材料科学与工程学院教授，博士生导师，山西省教工委优秀共产党员。主要从事热电材料与器件研究。获国家自然科学奖二等奖(4/5)、教育部自然科学研究成果一等奖（4/5），入选第十届中国科协青年人才托举工程、2024年山西省“三晋英才”青年拔尖人才项目。先后主持各类科研项目6项，共720万元。目前发表SCI论文60余篇，含Science（2篇）、Adv. Energy Mater.等，总引用＞2500，H因子25。任Rare Metals、《精密成型工程》青年编委。
文章链接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2026.122858
一审：宿力中
二审：何奕波
三审：楚志兵
