中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所的研究团队，在塑料超离子导体材料Ag₂Te₁₋ₓSₓ中发现高能量密度的压热效应。这一发现为开发更小、更轻的固态冷却装置提供了新的材料选择。研究论文已在《先进功能材料》期刊在线发表。

目前广泛使用的蒸汽压缩制冷系统，依赖温室气体制冷剂且效率提升面临瓶颈。压热制冷技术通过对固体材料施加压力实现冷却，被视为一种更具潜力的替代方案。然而，实际应用中的一个关键指标——材料的体积熵变——此前尚未得到充分优化。研究团队通过模拟分析指出，使用高能量密度的压热材料对于实现装置的小型化与轻量化至关重要。

该团队聚焦于Ag₂Te₁₋ₓSₓ致密固溶体材料。实验结果显示，在70兆帕的中等压力下，该材料可产生0.478 J·cm⁻³·K⁻¹的可逆体积熵变，是目前已报道的无机压热材料中的最高值。其压热强度也优于多数已知的无机和部分有机材料。团队负责人童鹏教授表示：“这种材料的体积热压性能远远超过大多数已知的无机材料。它的高能量密度使其非常适合用于更小更轻的冷却设备。”

中子衍射分析揭示了该材料强热响应的机理：压力作用下材料发生立方相到单斜相的结构转变，伴随着显著的晶格体积变化与银离子扩散行为的改变。此外，该材料还表现出较好的导热性、较高的可变形性以及良好的性能稳定性，这些特性有利于其在实际固态冷却装置中的集成与应用。

此项研究提出了一种兼具巨大体积热压效应、良好加工性能与较高导热性的新材料体系，为发展下一代绿色冷却技术开辟了新路径，展现了固态冷却装置未来实现紧凑化设计的潜力。

更多信息：作者 Keke Liu 等人，标题《高密度塑料 Ag₂Te₁₋ₓSₓ 的巨大压热强度》，发表于《先进功能材料》 (2025)。期刊信息： 先进功能材料