熱電材料是一種能夠?qū)崿F(xiàn)熱能與電能之間直接相互轉(zhuǎn)換的功能材料，由其構(gòu)成的熱電器件具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、壽命長(zhǎng)、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，在固態(tài)制冷和同位素溫差發(fā)電器領(lǐng)域已獲得應(yīng)用，在廢熱回收領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

界面材料是構(gòu)成熱電器件不可或缺的重要組成部分，用來(lái)阻隔釬料與熱電材料間的界面反應(yīng)，從而維持器件在長(zhǎng)期服役過(guò)程中的穩(wěn)定性。當(dāng)前界面材料的設(shè)計(jì)多通過(guò)高通量試驗(yàn)篩選過(guò)渡族金屬元素，材料的選擇空間有限，急需拓寬合金或化合物作為潛在的界面材料。然而合金與化合物種類(lèi)龐大，無(wú)法通過(guò)試錯(cuò)法進(jìn)行有效篩選。因此，如何高效地為熱電材料篩選出高穩(wěn)定性的界面材料是熱電領(lǐng)域的重要課題。

從吉布斯自由能的角度看，由熱電材料組成元素與金屬形成的反應(yīng)物與熱電材料能夠形成穩(wěn)定的界面結(jié)構(gòu)。因此，團(tuán)隊(duì)以多組元MgAgSb高性能低溫?zé)犭姴牧蠟槔ㄟ^(guò)理論計(jì)算相圖預(yù)測(cè)能與熱電材料形成兩相平衡的化合物，再結(jié)合化合物的室溫電阻率和熔點(diǎn)作為判據(jù)，為MgAgSb篩選出界面材料MgCuSb，建立了熱電界面材料高效篩選策略，并通過(guò)不同溫區(qū)代表性熱電材料的界面材料篩選證實(shí)了其普適性。MgCuSb/MgAgSb接頭經(jīng)553K退火16天仍保持穩(wěn)定的界面結(jié)構(gòu)和低的接觸電阻率(<1μΩ cm^-2)，MgAgSb/Mg_3.2Bi_1.5Sb_0.5基熱電器件在低溫端293K，溫差300K時(shí)轉(zhuǎn)換效率高達(dá)9.25%，且器件性能可靠性得到美國(guó)和德國(guó)研究機(jī)構(gòu)的第三方獨(dú)立驗(yàn)證。