随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的增强，开发高效节能的能源转换技术成为科研的热点。热电发电作为一种将废热直接转换为电能的绿色技术，因其无运动部件、环境友好及模块化设计的优势，备受关注。然而，传统热电材料及结构在能量转换效率和应用场景上依然存在诸多限制。近期，一项关于复合磁体实现记录最高横向热电发电性能的研究取得了突破性进展，为热电技术开辟了新的发展方向。永久磁体不仅在现代电子设备、电机及传感器中占据关键地位，其潜在的热电功能更是赋予其多样化应用可能。本研究团队开发了一种多层交叉堆叠的复合磁体结构，巧妙结合SmCo5磁性合金与Bi0.2Sb1.8Te3热电材料，实现了卓越的横向热电效应。
此复合磁体结构的核心在于精准调控层间的界面，确保电阻和热阻极低，从而有效减少能量损失并提升整体性能。实际测试结果显示，该复合磁体在室温下的横向热电图形因子zxyT达到了0.20，远超传统磁体材料。这一数值不仅证明了其优异的热电转换效率，也标志着复合磁体实现了永久磁性与高效热电功能的完美结合。基于此复合磁体构建的热电多连片模块，能够在温差152摄氏度的条件下产生最大204毫瓦的电功率。其单位面积和单位温差的功率密度不仅刷新了横向热电模块的纪录，更堪比现有采用塞贝克效应的商业热电模块。如此高效的发电能力，说明复合磁体在热能回收和利用领域具备极高的应用价值。
复合磁体的多功能性为环境友好型能源采集技术提供了全新路径，尤其是在那些永久磁铁应用场景普遍存在的设备中，将可同时实现磁功能和热电能量收集。这不仅有助于提升系统整体能效，也为各种电子设备和工业系统的热管理带来革命性改进。在材料设计层面，研究团队通过调整复合层的厚度、排列角度及界面质量，找到了最佳的结构参数，实现了热电性能和磁性能的平衡。SmCo5层负责维持永久磁体的强大磁性，Bi0.2Sb1.8Te3则提供高效的热电转换通道。两者的交替叠加不仅降低了界面阻抗，也促进了热流在横向上的高效传导。此外，严谨的制备工艺保证了多层膜的均匀性和稳定性，为材料的长时间使用和重复热循环性能打下坚实基础。
应用方面，复合磁体的创新突破使其在工业余热回收、汽车废热利用、电子设备散热以及可穿戴能源装置等领域展现巨大潜力。通过将传统永久磁体与热电功能集成，能够有效提升设备整体能量利用率，帮助实现节能减排目标。同时，随着物联网和智能设备的普及，此类复合材料将成为实现自供能传感器和低功耗电子系统的关键。未来，进一步优化复合磁体的材料组合、界面工程及结构设计，将有望推动热电性能迈入更高水平。结合先进的纳米制造技术和计算材料学工具，可以实现更精准的性能预测与材料定制，促进批量生产和商业化应用。此外，探索更多高性能热电材料与强磁材料的结合，开发多样化的复合结构，有助于拓宽该领域的应用边界。
社会对可持续发展的期待也将促使政策和资金向相关技术倾斜，为复合磁体等创新材料的产业化提供有力支持。综上所述，复合磁体实现了记录级别的横向热电发电性能，开创了永久磁体多功能化应用的新时代。其卓越的热电转换效率和磁性能完美融合，不仅为热能回收技术注入强劲动力，也为未来智能化能源管理系统提供了坚实的材料基础。伴随着科技进步和产业发展，复合磁体有望在绿色能源、电子信息和环境保护等领域广泛应用，推动社会迈向低碳、高效和智能的未来。
