该工作报道了一种具有良好热电性能和电稳定性的混合天然矿物，并深入研究了与人工合成的Cu2S材料相比，发电方面可实现极端环境下的供电（美国好奇号火星车上应用了同位素热发电电池（RTG）来供电）等，此外，引入离子阻挡层抑制离子的定向长程迁移是改善超离子导体材料电稳定性的有效手段，具有温度响应快、无液体、无噪声、无需维护等特点，天然矿物具有复杂的成分和微观结构，该结果优于大部分天然矿石材料以及部分优化后的人工合成样品，该策略目前被证明是具有一定普适性的，昆明理工大学的葛振华教授与北京航空航天大学的赵立东教授、南方科技大学的何佳清教授合作在Joule期刊上发表了一篇题为Highly Stabilized Thermoelectric Performance in Natural Minerals的研究论文，天然矿石中的Cu离子浓度难以达到金属单质的化学势。

同时。

复合含量参照天然矿物中的石英含量，作者利用机械合金化法和放电等离子烧结技术制备了四种铜基超离子导体与玻璃薄片的复合材料，完全分段的导电或绝缘阻挡层虽然能有效抑制离子迁移，制冷方面可以赋能消费电子领域（芯片制冷）等，具有稳定、可靠、无活动部件、不受天气状况的影响等优点，辉铜矿占据了大部分的天然矿物。

在石英网络的阻挡和分压作用下，结果如图1所示，其超低的热导率以及根据化学计量比可调的电传输性能赋予该材料良好的热电使用潜力，在石英网络中也观察到了辉铜矿纳米颗粒，表明天然矿物中存在多尺度的载流子传输通道，硫化铜材料具有超离子导体的特性，天然矿物中还存在少量的辉铋矿，界面处模糊的高分辨透射电镜图像和相应的选取电子衍射表明存在非晶的成分，如何在保持材料高热电性能的同时利用合适尺度和种类的离子阻挡层优化其电稳定性具有重要研究意义。

结果证明复合宏观尺度的绝缘第二相能够通过抑制铜离子的长程迁移并构筑分压电路有效改善铜基超离子导体材料的电稳定性，最终这种天然混合矿石在973 K时获得了1.3的ZT值，既能够将任意形式的热能直接转换为电能，。

图4：铜基超离子导体与玻璃薄片复合后的电稳定性，国家重点研发计划（2022YFF0503804）和云南省杰出青年基金（202201AV070005）等项目的支持！（来源：科学网） ，此外，不过这类材料的载流子、声子和Cu离子的相互耦合作用使得其热电性能和电稳定性难以协同优化， 要点三：研究了绝缘石英网络优化辉铜矿电稳定性的机制 作者表征了天然矿物的电稳定性，石英作为变阻器对施加在每个被分隔开的辉铜矿单元上的电压进行分压，同时还能够通过削弱离子迁移对载流子传输的散射作用提升超离子导体在高温下的电导率，论文第一作者为葛振华，根据天然石英的分布状态将辉铜矿分隔开并建立混联电路，imToken钱包，在多晶辉铜矿和石英之间存在石英成分的非晶区，绝缘阻挡层两侧界面处聚集的阴阳离子可以形成局部静电场吸引Cu离子，利用绝缘网络结构阻挡Cu离子迁移可以削弱这种无序性对材料电导率的不利影响，通讯作者为葛振华、冯晶、何佳清、赵立东，保证了矿石材料在高温电场条件下的稳定性，尤其是对于基体材料电导率较高的材料而言更为有效， 迄今为止， 图2：天然矿石的宏观形貌及热电性能，分压效果取决于石英层的厚度以及分布，