资料内部微观载流子和声子的输运特性使得热电资料具有完成热能和电能直接彼此转化的才能。根据塞贝克效应和帕尔贴效应，热电转化技能在温差发电和固态制冷方面有着杰出的使用远景。硒化亚铜（CuSe）是一种具有“声子液体-电子晶体”特征的新式快离子导体热电资料，具有较高的热电优值。但是，亚铜离子的搬迁性导致了Cu

　　近期，清华大学资料学院林元华教授团队提出原位复合效应结合界面优化的战略同步进步快离子导体Cu2Se的稳定性和热电功能。研讨选用自延伸高温组成办法原位复合铋铜硒氧（BiCuSeO）基含氧化合物资料进步Cu2Se的稳定性和力学功能。在此根底上，引进适量石墨烯调制电-声输运行为，完成热电功能的明显进步。终究，Cu2Se-BiCuSeO-石墨烯复合热电资料的ZT峰值可达2.82（1000 K）且在473 K-1000 K范围内的均匀ZT值可达1.73，是该系统现在报导的最高功能（图1）。本战略简略有用，有利于完成大规模工业化制备，为其在中高温区废热收回及温差发电的使用奠定研讨根底。

　　原子标准下的界面结构剖析（图2）标明BiCuSeO与Cu2Se原位复合后，在BiCuSeO的晶格中存在额定的Cu-Se层与Cu层。部分易搬迁的亚铜离子被捆绑在该结构中，约束了亚铜离子的长程搬迁来进步了Cu2Se的稳定性。此外，不同相之间的界面滑润且在特定方向出现共格特征，有利于载流子输运一起增强对声子的散射效果。

　　电学方面，适量石墨烯的引进可有用进步资料的搬迁率，然后电学功能得到了大幅度的进步（图3）。搬迁率的进步一种原因是因为石墨烯自身就具有较高的搬迁率，另一方面是因为适量的石墨烯在复合资料中构建了快速导电通路。

　　热学方面，适量石墨烯的引进增强了对声子的散射效果，由声速测验核算可知声子均匀自由程粗糙。选用非弹性中子衍射技能取得声子态密度，并由此剖析声子态密度堆叠因子的改变，进一步阐明界面在声子输运中的效果（图4）。

　　资料学院博士后、清华大学水木学者周志方为论文的榜首作者，清华大学林元华教授、北京化工大学兰金叻教授为论文的通讯作者。论文的重要合作者还包含清华大学南策文教授，南边科技大学何佳清教授、黄亦博士、何东升高级工程师，澳大利亚核科技安排（ANSTO）的于德洪（Dehong Yu）博士，以及清华大学魏宾博士后、杨岳洋博士和郑云鹏博士等。研讨得到国家天然基金委科学中心、面上项目等的赞助。