热电材料可实现热能与电能的直接相互转换，在温差发电与制冷领域有着十分广阔的应用前景。材料科学与工程学院周五星副教授课题组研究了应力对BiOCl热电性质的影响。发现在面内施加2%双轴拉伸应变，可在不削弱电子输运性能的前提下显著降低晶格热导率，从而显著提升其高温热电性能。近日，相关成果发表在应用物理国际权威期刊《Physical Review Applied》（中科院分区：2区）上，论文第一作者为我校硕士生吴成伟，周五星副教授、新加坡高等计算研究院张刚教授和湖南大学陈克求教授为共同通讯作者，湖南科技大学为第一单位。该课题组还研究了单层BiOCl的热电性质，发现通过施加1.5%的拉伸应变可将ZT从5.7提升到8.0，揭示了单层BiOCl在高温热电器件中的应用前景。相关成果于2022年6月16日发表到美国化学会经典期刊《Langmuir》（中科院分区：2区TOP）上，论文第一作者为我校2018级本科生甘艳，周五星副教授为通讯作者，湖南科技大学为第一单位。

▲论文部分展示

热导率是材料最基本的性质之一，对材料热导率进行调控在能量回收、隔热材料以及电子器件热管理等领域都具有重要的意义。周五星课题组利用机器学习势结合玻尔兹曼输运理论，研究了应力对固态电解质材料Li2ZrCl6的热输运性质的影响。发现Li2ZrCl6的热导率具有显著的各向异性特征，并且光学声子对热导率也具有重要的贡献。另外，通过施加平面外应力可以显著调控光学声子对热导率的贡献，进而对热导率实现调控。该工作为解决全固态锂离子电池中的散热问题提供了参考。相关成果于2022年10月25日发表在应用物理国际权威期刊《Applied Physics Letters》（中科院分区：2区TOP，自然指数期刊）上，论文第一作者为硕士生吴成伟，周五星副教授和谢国锋教授为共同通讯作者，湖南科技大学为第一单位。

该系列工作得到了国家自然科学基金项目（12074115，11974106）和湖南省自然科学基金项目资助（2021JJ30202）。论文链接：DOI: 10.1103/PhysRevApplied.18.014053;  DOI: 10.1021/acs.langmuir.2c00741;  DOI: 10.1063/5.0122357.

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周五星，博士，副教授，硕士生导师，民革党员，雨湖区第七届政协委员，湖南科技大学材料科学与工程学院智能材料与结构系主任。2015年博士毕业于湖南大学物理学专业，2016年至2017年于新加坡国立大学先进二维材料和石墨烯研究中心从事博士后研究，2018年作为“奋进学者”加入湖南科技大学材料科学与工程学院。主要研究纳米尺度材料热输运、电子输运以及热电能量转换，主持完成国家自然科学青年基金项目《半导体纳米尺度热信息器件计算设计及声子调控》，主持在研国家自然科学基金面上项目《全固态锂电池电极材料及界面热输运微观机理与性能调控》，在Advanced Functional Materials, Journal of Materials Chemistry A, Physical Review Applied, Applied Physics Letters等国际知名期刊上发表SCI论文60余篇，SCI引用1700多次。