By utilizing the interaction between Cu and CNTs, a record-high zT of 2.4 has been achieved in Cu₂Se/CNT hybrid materials.

High‐throughput explorations of novel thermoelectric materials based on the Materials Genome Initiative paradigm only focus on digging into the structure‐property space using nonglobal indicators to design materials with tunable electrical and thermal transport properties. As the genomic units, following the biogene tradition, such indicators include localized crystal structural blocks in real space or band degeneracy at certain points in reciprocal space. However, this nonglobal approach does not consider how real materials differentiate from others. Here, this study successfully develops a strategy of using entropy as the global gene‐like performance indicator that shows how multicomponent thermoelectric materials with high entropy can be designed via a high‐throughput screening method. Optimizing entropy works as an effective guide to greatly improve the thermoelectric performance through either a significantly depressed lattice thermal conductivity down to its theoretical minimum value and/or via enhancing the crystal structure symmetry to yield large Seebeck coefficients. The entropy engineering using multicomponent crystal structures or other possible techniques provides a new avenue for an improvement of the thermoelectric performance beyond the current methods and approaches.

Flexible thermoelectrics is a synergy of flexible electronics and thermoelectric energy conversion. In this work, we fabricated flexible full-inorganic thermoelectric power generation modules based on doped silver chalcogenides.

Inorganic semiconductors are vital for a number of critical applications but are almost universally brittle. Here, we report the superplastic deformability of indium selenide (InSe). Bulk single-crystalline InSe can be compressed by orders of magnitude and morphed into a Möbius strip or a simple origami at room temperature. The exceptional plasticity of this two-dimensional van der Waals inorganic semiconductor is attributed to the interlayer gliding and cross-layer dislocation slip that are mediated by the long-range In-Se Coulomb interaction across the van der Waals gap and soft intralayer In-Se bonding. We propose a combinatory deformability indicator (Ξ) to prescreen candidate bulk semiconductors for use in next-generation deformable or flexible electronics.

Thermoelectric materials require an optimal carrier concentration to maximize electrical transport and thus thermoelectric performance. Element doping and composition off-stoichiometry are the two general and effective approaches for optimizing carrier concentrations, which have been successfully applied in almost all semiconductors. In this study, we propose a new strategy called bonding energy variation to tune the carrier concentrations in Cu2Se-based liquid-like thermoelectric compounds. By utilizing the different bond features in Cu2Se and Cu2S, alloying S at the Se sites successfully increases the bonding energy to fix Cu atoms in the crystal lattice to suppress the formation of Cu vacancies, leading to greatly reduced carrier concentrations toward the optimal value. Via a combination of the lowered electrical and lattice thermal conductivities and the relatively good carrier mobility caused by the weak alloy scattering potential, ultrahigh zT values are achieved in slightly S-doped Cu2Se with a maximal value of 2.0 at 1000 K, 30% higher than that in nominally stoichiometric Cu2Se.

Mg 2 Sn shows excellent thermoelectric properties at high temperatures. Alloying with Mg 2 Pb reduces the bandgap and lattice thermal conductivity. With further optimization of carrier concentration, the figure of merit is improved near room temperature.

Abstract To satisfy the needs of modern intelligent society for power supplies with long-endurance ability, Li-rich Mn-based layered oxides (LRMOs) are receiving much attention because of their ultrahigh capacity. However, their real-world implementation is hindered by the serious voltage decay, which results in a continuous decrease in energy density. The understanding on voltage decay still remains a mystery due to the complicated hybrid cationic-anionic redox and the serious surface-interface reactions in LRMOs. Moreover, some of the mechanisms are occasionally contradictory, indicating that the origin of voltage decay is still unclear. As a result, none of the innovative strategies proposed on the basis of mechanisms has effectively alleviated the problem of voltage decay, and voltage decay becomes a long-term distress of LRMOs. Therefore, it is particularly crucial to sort out the mutual relation of various mechanisms, which helps to go back to the source of voltage decay. In this review, we summarize the current mechanisms of voltage decay as structural evolution and oxygen chemistry, and attempt to trace the origin of voltage decay for LRMOs. In addition, we discuss how current researches address the issue with generalized guidance in designing appropriate strategies based on mechanisms.

The energy efficiency of batteries is generally compromised by internal resistance and polarization, which lead to considerable energy losses in widespread applications. Herein, we save the electric energy and enhance...