近日，湖南大學(xué)物理與微電子科學(xué)學(xué)院黃暉輝副教授同美國(guó)維克森林大學(xué)納米中心、IBM TJ Watson研究中心以及羅格斯大學(xué)紐瓦克分?；瘜W(xué)系的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)合作，首  次制備出1T相二維MoS2柔性熱電材料并揭示其優(yōu)良的熱電性能，相關(guān)工作發(fā)表在《Nano Energy》(影響因子11.553)上，題目為“Metallic 1T phase MoS2 nanosheets for high-performance thermoelectric energy harvesting”。

二維二硫化鉬具有極高的載流子遷移率、較低的載流子有效質(zhì)量以及柔性可彎曲等特點(diǎn)，被認(rèn)為是一種理想的柔性熱電材料。然而，要使機(jī)械剝離或化學(xué)氣相沉積的2H相二維MoS2獲得大的熱電功率因子，通常需要采用在二維材料的z方向上施加電場(chǎng)以調(diào)節(jié)其載流子濃度，這一方案增大了技術(shù)難度與成本。

在該工作中，黃暉輝副教授及其合作者采用化學(xué)剝離技術(shù)大量地制得了1T相二維二硫化鉬S2，通過(guò)對(duì)材料結(jié)構(gòu)的改造而非外加電場(chǎng)的方法調(diào)節(jié)了其載流子濃度，所制得的柔性熱電材料的常溫功率因子達(dá)到73.1 μWm-1K-2，超過(guò)了多壁碳納米管等已知的大多數(shù)柔性熱電材料體系。

該研究成果可用于制備可穿戴柔性熱電電池。熱電電池是一種利用熱電材料的塞貝克效應(yīng)直接將熱能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)，它具有無(wú)任何運(yùn)動(dòng)部件、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固耐用、壽命長(zhǎng)、無(wú)噪音、無(wú)污染等諸多優(yōu)點(diǎn)。制成柔性、便攜器件后，能夠?qū)⑷藗內(nèi)粘Ｉ钪谐貐^(qū)的廢熱（如人的體溫、電子設(shè)備產(chǎn)生的溫度）持續(xù)地轉(zhuǎn)換為電能，具有廣泛的應(yīng)用前景。