在当今社会，随着科技的不断进步和环境问题的日益凸显，我们迫切需要寻找更高效的能源利用方式。然而，目前的研究领域存在一些问题，例如传统热电合金的效率和稳定性有待提升，这促使科学家们不断努力寻找创新的解决方案。

最近一篇发表在ACS应用材料与界面期刊上的论文引起了广泛关注。这篇论文的题目是《Mg-Defect Compensation to Realize High Performance at Room Temperature in Mg₃Bi₂-Based Thermoelectric Single Crystals》。研究主要集中在Mg₃Bi₂基材料，这些材料被认为是当前商业Bi₂Te₃热电合金的一个非常有前途的替代品。研究表明，通过成功培育具有高室温性能的Mg₃Bi₂基单晶对实际应用至关重要。 在以往的研究中发现，有效抑制Mg缺陷在Mg₃Bi₂基材料中至关重要，通常通过在合成过程中施加过量的Mg来实现。然而，过量的Mg会在晶界之间形成富含Mg的相，这对材料的长期稳定性是不利的。为了补偿Mg缺陷，研究采用了低含量Mg组分的大块单晶，例如Mg_3.1Bi_1.49Sb_0.5Te_0.01。同时，选择Li作为额外的电子掺杂剂。研究结果表明，当施加低浓度掺杂时，Li是一种非常有效的电子补偿剂。而当施加高浓度掺杂时，晶格中的Mg原子被Li取代，再次导致电子浓度降低。这种策略对于提高Mg₃Bi₂基材料的室温性能非常重要。最终，Mg_3+<i>x</i>Li_0.003Bi_1.49Sb_0.5Te_0.01单晶在300K时取得了1.05的热电性能系数，创下了记录。

这项研究的创新之处在于通过补偿Mg缺陷，成功提高了Mg₃Bi₂基材料的室温性能。这对于热电材料领域来说具有重要意义，为未来开发更高效、稳定的热电材料提供了新思路和方法。 希望这篇简明易懂的文章能够帮助你更好地了解这一研究成果！