近日，昆明理工大学材料科学与工程学院金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程研究中心热电材料团队在材料科学领域国际顶级综述期刊《Progress in Materials Science》发表题为“Coupled Carrier-Phonon-Ion Transport in Binary Copper-based Superionic Conductors: Thermoelectric Performance, Stability, and Devices”的综述文章。材料科学与工程学院青年教师张益欣博士为论文第一作者，葛振华教授、冯晶教授以及清华大学李敬锋教授（西南联合研究生院导师）为通讯作者。

铜基超离子导体热电材料中载流子、声子和离子输运相互耦合，长期面临高热电性能、服役稳定性和力学性能难以兼顾的问题。针对上述问题，该综述提出以载流子—声子—离子耦合输运为核心的统一分析框架，系统阐明二元铜基超离子导体中结构、输运性能与服役行为之间的内在联系。进一步从化学键角度追溯上述耦合输运行为的共同物理起源，指出Cu-X化学键是连接载流子、声子和离子输运的关键因素。文章提出电负性差可作为描述Cu-X化学键特征及三种输运行为的近似定量描述符，为理解不同铜基超离子导体之间热电性能、离子迁移和力学性质的差异提供了新的思路，也可为其他兼具离子和电子输运特征的混合离子—电子导体材料研究提供借鉴。

昆明理工大学金属先进凝固成形及装备技术国家地方联合工程研究中心热电材料团队近年来围绕铜基超离子导体热电材料的性能与稳定性协同调控开展了系列研究。通过复杂纳米结构（Acta Materialia, 2022, 233, 117972）和多形态相工程（Advanced Materials, 2024, 36, 2308353）调控载流子与声子输运，实现硫化铜热电性能及结构稳定性的提升。受天然矿混合矿石结构启发（Joule, 2024, 8, 129），利用宏观绝缘相阻隔和调控Cu离子长程迁移（Journal of Materials Science & Technology, 2026, 248, 189），实现铜基超离子导体热电性能与服役稳定性的协同提升。研究多尺度缺陷对能带结构、全频声子散射及Cu离子迁移的调控机制，协同优化热电性能和服役稳定性（Nature Communications, 2024, 15, 2736；Nano Energy, 2026, 150, 111757）。上述研究逐步从电声输运优化拓展至载流子—声子—离子多物理场耦合调控，为此次综述建立铜基超离子导体的协同调控框架奠定了基础。

相关研究得到国家自然科学基金、西南联合研究生院重大基础研究项目、昆明理工大学“双一流”创建联合专项等的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.pmatsci.2026.101848