热电转换技术作为一种绿色、清洁的能源转换方式，能够将热能直接转化为电能，在物联网传感器自供能领域具有重要的应用价值。离子热电凝胶以离子作为载能子，具有高的离子热电势和优异的机械力学性能，使其在低品位热能（如太阳能、地热能、工业废热以及人体散热等）回收方面具有独特的优势。离子热电凝胶通常由有机基体、氧化还原电对离子和热扩散离子组成，能量转换机制主要包括热电化学效应和热扩散效应。目前，离子热电凝胶的热电转换性能，如离子热电势、输出功率密度和能量回收密度等指标依然偏低，严重制约了其进一步实际应用。

近日，我院韩成功教授、韩冬雪教授和牛利教授在高熵离子热电凝胶领域取得重要研究进展，在Energy & Environmental Science上发表题为“Remarkable ionic thermoelectric performance of high-entropy gel thermocell near room temperature”的研究论文。本研究通过熵工程调控策略，率先将“高熵”概念引入到离子热电凝胶领域，使离子热电转换性能整体获得大幅度提升。最终，在高熵离子热电凝胶GF-Cl^--NO-3-Br^--SO2-4中获得了31 mV K^-¹的离子热电势，11.4 mW m^-⟡ K^-⟡的归一化输出功率密度，4.3 J m^-⟡ K^-⟡的能量回收密度（1小时连续放电）。该研究工作为其他能源类凝胶的性能优化提升提供了重要参考。

该研究得到了国家自然科学基金青年项目、广东省基础与应用基础研究面上项目、广州市校联合项目、广州市重点学科基金、广州市重点实验室及广东省高校重点实验室等基金的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1039/D4EE04247F