Journal of Materiomics 于2025年推出热电颠覆性新概念专刊。该专刊特邀意大利大学米兰比可卡大学Dario Narducci教授、日本名古屋大学Kunihito Koumoto教授、美国科罗拉多矿业大学Prashun Gorai教授担任特邀编辑，共刊出5篇精选佳作。

近年来，在大力提升各类热电材料转换效率与可靠性的同时，学界也涌现出许多新思路以突破制约发电效率与制冷性能的关键瓶颈——这些瓶颈既存在于材料本身，也体现在器件设计层面。在材料层面，随着对缺陷材料中载流子和声子输运行为模拟能力的不断提升，研究者们开始主动设计和调控缺陷结构，以规避传统热电材料所面临的维持高电导率与降低热导率之间相互制约的需求。在器件层面，研究重点则转向了新型结构设计，并探索如何将已成熟的热电材料应用于更具挑战性的场景，例如从曲面或非平面热源中高效回收废热。总的来说，热电研究正站在新一轮突破的门槛上，其潜在影响或许可与20世纪90年代该领域经历的纳米技术革命相提并论。

在器件层面，韩国浦项科技大学Jae Sung Son教授、Seong Eun Yang博士团队讨论了几何结构工程化的热电装置，指出热电臂的几何设计已成为一种可用于调控热输运与电输运，从而最终提升器件效率的变革性策略。为此，研究者发展了多种计算建模方法用于设计几何结构优化的器件，包括基于梯度和非梯度的优化技术以及机器学习方法等。（DOI：10.1016/j.jmat.2025.101144）

从材料层面，中国科学院大连化学物理研究所李灿院士、傅平副研究员团队指出SnSe的光-热电性能高度依赖于单晶薄膜的晶体质量。该团队采用脉冲激光沉积法在SrTiO₃衬底上制备了未掺杂以及Na、Cu共掺杂的SnSe薄膜。研究发现，随着薄膜厚度增加，SnSe的生长模式从岛状-层状混合模式转变为三维岛状生长。值得注意的是，Na、Cu共掺杂的SnSe薄膜表现出显著增强的性能，展现出其在集成光电-热电器件应用中的潜力。（DOI: 10.1016/j.jmat.2025.101121）

美国西北大学G.Jeffrey Snyder教授团队探讨了在高温热电材料中，经合理设计的晶界所起的关键作用。尽管晶界引起的电阻随温度升高呈指数衰减，但作者指出即使在高温热电材料中，晶界电阻仍然至关重要。尤为反常的是，La₃Te₄的热电性能在高温下反而比低温下更依赖于晶粒尺寸，这表明存在一种前所未见的晶界电阻机制——其值随温度线性增加，类似于金属中的行为。这一发现强调，即便在高温应用中，晶界工程依然不可或缺。（DOI: 10.1016/j.jmat.2025.101116）

韩国延世大学Kyu Hyoung Lee教授，首尔大学Hyun-Sik Kim副教授团队提出了一种降低Half-Heusler化合物热导率的新策略，报道了一种新型n型Ti₂CoNiSb₂化合物，其价电子数为18.5，有意打破了传统的价电子平衡规则。当进行Cu、Bi共掺杂后，该材料在高温下同时增强了声子散射和加权迁移率。结果显示，在973 K时材料达到热电优值（ZT值）的峰值，是原始化合物的四倍，凸显了共掺杂策略在协同优化热输运与电输运性能方面的有效性。（DOI: 10.1016/j.jmat.2025.101114）

最后，关于柔性热电发电机的器件布局与材料协同优化问题也得到了探讨。柔性热电发电机作为可穿戴电子设备的潜在供能方案备受关注。桂林电子科技大学高杰副研究员、广西大学苗蕾教授团队综述了将无机热电材料应用于高效柔性热电发电机的策略。研究表明，输出功率密度受多种因素共同影响，包括热电材料的功率因子、器件几何结构、封装方式，以及施加于器件上的有效温度梯度。就材料性能而言，调控载流子散射与载流子浓度，以及能带工程被证实是最有前景的提升功率因子的方法；而将水凝胶和相变材料集成到柔性散热器中，也被证明是建立并维持足够大温差的有效手段。（DOI: 10.1016/j.jmat.2025.101146）

基于这些最新进展，Journal of Materiomics推出的本期特刊旨在系统呈现这些颠覆性的新理念，并推动其在热电研究界以及终端用户中的广泛传播。本特刊汇集了一系列富有启发性的前瞻性综述文章。它们不仅全面梳理了热电领域的研究现状，更着重推介一系列提升热电性能的新路径——既可用于微型发电，为分布式低功耗传感器和执行器供能，也可用于更大规模的工业废热回收，从而拓展热电技术的应用前景。

Journal of Materiomics（JMAT），由中国硅酸盐学会主办。该刊引领材料学科发展前沿，注重报道以材料设计、制备、表征及应用技术为主线的系统性前沿研究成果。JMAT入选首批中国科技期刊卓越行动计划，入选中国科技期刊提能拓展计划，被SCI、EI和Scopus收录，影响因子9.6 (Materials Science, Multidisciplinary；Physics，Applied；Chemistry，Physical均位于Q1分区)，Citescore为16.8。JMAT诚挚欢迎您的投稿！投稿顶刊且已有审阅意见的文章转投JMAT，可以享受快速审稿和版面费优惠或减免。