低品级热能在环境中几乎无处不在，全球约有70%的能源最终以低品级热能的形式散失在环境中。通过热电材料将这些能量转换为可直接利用或者储存的电能具有重要意义。离子导体型热电材料具有较高的热电势（或称离子塞贝克系数），在实际应用中而具有较好的应用前景。

然而，离子导体热电材料的电导率和功率因子较低，且采用电容器型的工作方式，其工作电压在接通外电路后有一个快速衰减的过程，导致该类材料的热电性能受到限制。

近日，广东省科学院化工所的曾炜研究员、戴永强高级工程师和广东工业大学的余林教授合作，通过将质子Soret效应和质子耦合电子转移（PCET）反应耦合，设计了一种全新的离子导体热电池，实现了热电转换和电能存储功能的一体化。

在离子导体材料中离子的Soret效应结合质子与对苯醌&对苯二酚进行的PCET反应，实现了高开路电压和高热电势，并且对其输出功率存在显著提升。同时，通过苯醌&对苯二酚这一氧化还原电对的迁移可以实现体系的储能功能，在消除温差后仍可以保持20 °C温差下输出功率的27.7%且时间长达4小时。该工作为热电转换材料为解决可穿戴传感器和远离电网的物联网器件的供能问题打下了坚实的基础。

该体系不但具备优异的热电转换效率和性能，借助PCET反应实现了离子导体型热电材料的持续电能输出模式，由八个器件串联组成的模组在10 °C温差下开路电压超过3.0 V，瞬时输出功率达到毫瓦级别；在20 °C温差下，该模组的开路电压超过4.5V且在短路过程和点亮LED灯珠的过程中显示高度可回复性，还在点亮LED灯珠过程中保持稳定工作电压超过10小时，展示出在实际应用中的巨大潜力。