◆发表要点

• 针对有机高分子（聚合物）类复合热电转换材料系统地整理了个别报告“有效地将废热转换为电能的机制”，并总结为材料设计的指导方针。
• 明确提出了同时提高以往难以兼顾的塞贝克系数和电导率的设计方针。
• 根据复合材料的种类，通过将界面能量屏障的高度一般优化为0.05〜0.1 eV范围，可以有效地切断低能量载体，并选择性地只运输高能量载体。
• 利用轻量柔软的有机高分子材料，可将150℃以下的未利用废热高效地转换为电力，为实现可持续低碳社会做出贡献。

　冈山大学学术研究院环境生命自然科学领域（工）的林靖彦教授，埃塞俄比亚Bahir Dar University，中国Southern University of Science and Technology、Jianghan University，新加坡Agency for Science、 Technology and Research(A^*STAR)National University of Singapore、Nanyang Technological University研究人员等共同发表了关于提高有机高分子（聚合物）类复合热电转换材料性能的系统综述论文。这项研究成果于2025年9月5日发表（First published）在英国皇家化学学会（Royal Society of Chemistry）学术期刊Journal of Materials Chemistry A（First published）上。
　热电转换材料和元件作为可直接将废热转换为电能的能源材料和技术而备受关注。特别是有机高分子类复合热电转换材料，在具有低成本、轻量等优点的同时，希望提高从温差产生电压的指标“塞贝克系数”和电气流动容易度指标“电导率”と、两者。两者处于权衡关系，难以提高效率。本论文在有机高分子复合材料中不同材料接触界面的能量屏障中，阻断低能量载流子，仅透过高能量载流子，其结果是流动的载流子整理平均具有高能量的“能量过滤效应”，涵盖了四种复合材料类别中提高热电转换特性的设计指南。
该成果直接应用于可穿戴设备、柔性传感器、自立电源设备、环境中150℃以下的低温废热回收等，为可持续发展社会做出贡献的新能源转换技术奠定了基础。

◆研究者表示

在有机高分子复合材料热电转换材料和元件的研究中，没有超出经验条件最优化的领域，也没有将所得到的结果体系化成普遍的设计原理。本研究是与迄今为止在热电转换材料和元件方面进行国际共同研究的埃塞俄比亚、中国、新加坡的小组共同致力于推进社会应用的设计原理体系化的成果。

林靖彦教授

■论文信息
论文名：Interface engineering in polymer thermoelectric composites: harnessing energy-filtering effects to overcome the Seebeck-conductivity trade-off
刊登： Journal of Materials Chemistry A
作者： Temesgen Atnafu Yemata, Aung Ko Ko Kyaw, Yun Zheng, Jianwei Xu, Wee Shong Chin, Qiang Zhu and Yasuhiko Hayashi^*
D O I： 10.1039/d5ta05957g
U R L： https://doi.org/10.1039/D5TA05957G

■研究资金
　作者林靖彦は、获得JSPS科研费（24K00928）支援而推动实施本研究一部分。

＜详细研究内容＞
建立新一代有机高分子复合热电转换材料的新设计指南 热电转换复合材料设计的系统指南


＜咨询窗口＞
冈山大学学术研究院 环境生命自然科学学域
教授　林　靖彦
（TEL）086-251-8230
（FAX）086-251-8230（林）