中科院化学研究所的怀柔研究中心给柔性热电材料的研究带来了突破性进展。中科院的这个团队给国内科技界带来了新的希望，他们研发的这种新型聚合物能够解决高性能柔性发电和制冷器件长期存在的瓶颈问题。过去，有机热电材料一直难以走出实验室，主要是因为它既不容易加工，性能又不佳。但这次研究给出了不同的思路，他们通过化学原理把分子的有序性和无序性巧妙地结合在一起。 国家自然科学基金委、中国科学院还有北京市为这次研究提供了资金支持。中科院化学研究所有机固体实验室的朱道本/狄重安团队和张德清课题组联手合作，提出了一种不规则多级孔热电聚合物（IHP-TEP）的材料。这种材料是用PDPPSe-12和PS两种聚合物相分离出来的。他们通过调控相分离的临界过程，给薄膜创造出了“多孔无序-狭道有序”的结构特征。 这个结构很好地抑制了热振动的传播，同时大幅提升了载流子迁移率。研究发现，这个多级孔结构展现出多重声子散射特征，热导率竟然可以降低72%。另外相分离过程中的限域效应还增强了分子有序组装，载流子迁移率最高提升了52%。这样一来，功率因子最高达到772 μW·m⁻¹·K⁻²，热导率最低为0.16 W·m⁻¹·K⁻¹。 在343 K时最高ZT值达到1.64，这在聚合物热电材料领域是个重大突破。更重要的是这种薄膜可以用喷涂技术大面积制备，非常适合做低成本柔性发电与制冷器件。这个研究为热电塑料及其柔性热电器件的持续发展提供了新路径。 研究结果发表在Science期刊上，DOI是10.1126/science.adx9237。中科院化学研究所怀柔研究中心给这项研究提供了关键的技术支撑。