近日，中国体育彩票能源与机电工程学院刘呈燕博士团队在材料与物理领域国际顶尖期刊《Materials Today Physics》（《今日材料物理》，五年影响因子10.0）在线发表题为“Dual-Phonon-Scattering Engineering in SiGe-Based Heterostructures for Enhanced Thermoelectric Performance”（双声子散射协同提升硅锗基异质结构的热电性能）的最新研究论文。刘呈燕博士为该论文第一作者及通讯作者，本科生陈文祥、胡名强深度参与研究工作。

SiGe基热电材料及器件凭借优异的高温稳定性与环境兼容性，成为深空探测领域放射性同位素热电发电机（RTG）的核心组件，但其固有的高导热性制约了能量转换效率的进一步突破，是行业内长期亟待解决的技术瓶颈。刘呈燕博士团队立足这一关键需求，创新性地在n型SiGe材料中引入过渡金属碳化物ZrC，构建起独特的“双声子散射”调控机制，通过显著增强声子散射作用，实现了材料热导率的高效降低。实验数据显示，该改性材料在873 K（约600℃）条件下，峰值热电优值（zT）达到1.3，平均zT值达0.72，为突破SiGe基材料性能瓶颈、提升深空探测器电源系统稳定性与能效提供了重要技术支撑。

刘呈燕博士团队紧扣“三深”领域对高功率、大容量动力技术的迫切需求，长期深耕新能源材料与器件研究，在锂氧气电池正极催化剂、聚合物固态电解质、硅碳负极材料及热电转换材料与器件等方向形成研究特色，相继取得系列重要成果。相关研究论文已陆续发表于《Journal of Materiomics》（《无机材料学学报》，中科院二区，影响因子9.6）、《Applied Surface Science》（《应用表面科学》，中科院二区，影响因子6.9）、《Diamond & Related Materials》（《金刚石及相关材料》，中科院二区，影响因子5.1）及《ACS Applied Nano Materials》（《美国化学学会应用纳米材料》，中科院三区，影响因子5.5）等国际权威学术期刊，彰显了团队扎实的科研功底与良好的学术影响力。

该系列研究工作得到科技部重点研发计划项目（2022YFE0119100）、国家自然科学基金项目（52262032、52273285）、湖南省重点研发计划项目（24B0812）及湖南省“芙蓉计划”青年人才项目（2025RC3214）的联合资助。

近年来，能源与机电工程学院始终以“深海、深空、深地”国家战略需求为导向，持续强化科研平台建设与创新团队培育，系统推进有组织科研攻关，在深海资源开发装备与动力源技术等领域取得系列进展。

（文/图：刘呈燕；一审：卢婧嫚；二审：彭广威；三审：胡东）