Cynnig ffynonellau cynaliadwy o drydan yw un o heriau pwysicaf y ganrif hon. Mae meysydd ymchwil mewn deunyddiau cynaeafu ynni yn deillio o'r cymhelliant hwn, gan gynnwys thermodrydanol1, ffotofoltäig2 a thermoffotofoltäig3. Er bod gennym ddiffyg deunyddiau a dyfeisiau sy'n gallu cynaeafu ynni yn ystod Joule, mae deunyddiau pyroelectrig sy'n gallu trosi ynni trydanol yn newidiadau tymheredd cyfnodol yn cael eu hystyried yn synwyryddion4 a chynaeafwyr ynni5,6,7. Yma rydym wedi datblygu cynaeafwr ynni thermol macrosgopig ar ffurf cynhwysydd amlhaenog wedi'i wneud o 42 gram o dantalad sgandiwm plwm, gan gynhyrchu 11.2 J o ynni trydanol fesul cylch thermodynamig. Gall pob modiwl pyroelectrig gynhyrchu dwysedd ynni trydanol hyd at 4.43 J cm-3 fesul cylchred. Rydym hefyd yn dangos bod dau fodiwl o'r fath sy'n pwyso 0.3 g yn ddigon i bweru cynaeafwyr ynni ymreolaethol yn barhaus gyda microreolyddion wedi'u mewnosod a synwyryddion tymheredd. Yn olaf, rydym yn dangos, ar gyfer ystod tymheredd o 10 K, y gall y cynwysyddion amlhaenog hyn gyrraedd effeithlonrwydd Carnot 40%. Mae'r eiddo hyn oherwydd (1) newid cyfnod ferroelectrig ar gyfer effeithlonrwydd uchel, (2) cerrynt gollyngiadau isel i atal colledion, a (3) foltedd chwalu uchel. Mae'r cynaeafwyr pŵer pyroelectrig macrosgopig, graddadwy ac effeithlon hyn yn ail-ddychmygu cynhyrchu pŵer thermodrydanol.
O'i gymharu â'r graddiant tymheredd gofodol sy'n ofynnol ar gyfer deunyddiau thermodrydanol, mae angen beicio tymheredd dros amser i gynaeafu ynni deunyddiau thermodrydanol. Mae hyn yn golygu cylchred thermodynamig, sy'n cael ei ddisgrifio orau gan y diagram entropi (S)-tymheredd (T). Mae Ffigur 1a yn dangos llain ST nodweddiadol o ddeunydd pyroelectrig aflinol (NLP) sy'n dangos trawsnewidiad cyfnod ferroelectrig-paradrydan a yrrir gan faes mewn tantalad plwm sgandiwm (PST). Mae adrannau glas a gwyrdd y gylchred ar y diagram ST yn cyfateb i'r egni trydanol wedi'i drawsnewid yng nghylchred Olson (dwy adran isothermol a dwy adran isopole). Yma rydym yn ystyried dau gylch gyda'r un newid maes trydan (cae ymlaen ac i ffwrdd) a newid tymheredd ΔT, er gyda thymereddau cychwynnol gwahanol. Nid yw'r cylch gwyrdd wedi'i leoli yn y rhanbarth trawsnewid cyfnod ac felly mae ganddo ardal lawer llai na'r cylch glas sydd wedi'i leoli yn y rhanbarth trawsnewid cyfnod. Yn y diagram ST, po fwyaf yw'r arwynebedd, y mwyaf yw'r egni a gesglir. Felly, rhaid i'r cyfnod pontio gasglu mwy o egni. Mae'r angen am feicio ardal fawr yn NLP yn debyg iawn i'r angen am gymwysiadau electrothermol9, 10, 11, 12 lle mae cynwysorau amlhaenog PST (MLCs) a therpolymerau seiliedig ar PVDF wedi dangos perfformiad gwrthdro rhagorol yn ddiweddar. statws perfformiad oeri yn y cylch 13,14,15,16. Felly, rydym wedi nodi PST MLCs o ddiddordeb ar gyfer cynaeafu ynni thermol. Disgrifiwyd y samplau hyn yn llawn yn y dulliau a'u nodweddu yn nodiadau atodol 1 (microsgopeg electron sganio), 2 (difreithiant pelydr-X) a 3 (calorimetreg).
a, Braslun o blot entropi (S)-tymheredd (T) gyda maes trydan ymlaen ac i ffwrdd wedi'i gymhwyso i ddeunyddiau NLP yn dangos trawsnewidiadau cyfnod. Dangosir dau gylch casglu ynni mewn dau barth tymheredd gwahanol. Mae'r cylchoedd glas a gwyrdd yn digwydd y tu mewn a'r tu allan i'r cyfnod pontio, yn y drefn honno, ac yn dod i ben mewn rhanbarthau gwahanol iawn o'r wyneb. b, dwy fodrwy unbegynol DE PST MLC, 1 mm o drwch, wedi'u mesur rhwng 0 a 155 kV cm-1 ar 20 ° C a 90 ° C, yn y drefn honno, a'r cylchoedd Olsen cyfatebol. Mae'r llythrennau ABCD yn cyfeirio at wahanol daleithiau yng nghylch Olson. AB: Codwyd MLCs i 155 kV cm-1 ar 20°C. BC: Cadwyd MLC ar 155 kV cm-1 a chodwyd y tymheredd i 90 ° C. CD: gollyngiadau MLC ar 90 ° C. DA: MLC wedi'i oeri i 20 ° C mewn maes sero. Mae'r ardal las yn cyfateb i'r pŵer mewnbwn sydd ei angen i gychwyn y cylch. Yr ardal oren yw'r egni a gesglir mewn un cylchred. c, panel uchaf, foltedd (du) a cherrynt (coch) yn erbyn amser, wedi'i olrhain yn ystod yr un cylch Olson â b. Mae'r ddau fewnosodiad yn cynrychioli'r chwyddo foltedd a cherrynt ar bwyntiau allweddol yn y gylchred. Yn y panel isaf, mae'r cromliniau melyn a gwyrdd yn cynrychioli'r cromliniau tymheredd ac egni cyfatebol, yn y drefn honno, ar gyfer MLC 1 mm o drwch. Cyfrifir egni o'r cromliniau cerrynt a foltedd ar y panel uchaf. Mae egni negyddol yn cyfateb i'r egni a gasglwyd. Mae'r camau sy'n cyfateb i'r prif lythrennau yn y pedwar ffigur yr un fath ag yng nghylchred Olson. Mae'r gylchred AB'CD yn cyfateb i gylchred Stirling (nodyn ychwanegol 7).
lle E a D yw'r maes trydan a'r maes dadleoli trydan, yn y drefn honno. Gellir cael Nd yn anuniongyrchol o'r gylched DE (Ffig. 1b) neu'n uniongyrchol trwy ddechrau cylch thermodynamig. Disgrifiwyd y dulliau mwyaf defnyddiol gan Olsen yn ei waith arloesol ar gasglu ynni pyroelectrig yn yr 1980au17.
Ar ffig. Mae 1b yn dangos dwy ddolen DE monopolar o sbesimenau PST-MLC 1 mm o drwch wedi'u cydosod ar 20 ° C a 90 ° C, yn y drefn honno, dros ystod o 0 i 155 kV cm-1 (600 V). Gellir defnyddio'r ddau gylchred hyn i gyfrifo'n anuniongyrchol yr egni a gasglwyd gan gylchred Olson a ddangosir yn Ffigur 1a. Mewn gwirionedd, mae cylch Olsen yn cynnwys dwy gangen isofield (yma, maes sero yn y gangen DA a 155 kV cm-1 yn y gangen CC) a dwy gangen isothermol (yma, 20 ° C a 20 ° C yn y gangen AB) . C yn y gangen CD) Mae'r egni a gesglir yn ystod y cylchred yn cyfateb i'r rhanbarthau oren a glas (EdD annatod). Yr egni a gasglwyd Nd yw'r gwahaniaeth rhwng egni mewnbwn ac allbwn, hy dim ond yr arwynebedd oren yn ffig. 1b. Mae'r gylchred Olson benodol hon yn rhoi dwysedd egni Nd o 1.78 J cm-3. Mae cylchred Stirling yn ddewis arall i gylchred Olson (Nodyn Atodol 7). Oherwydd ei bod yn haws cyrraedd y cam gwefr gyson (cylched agored), mae'r dwysedd ynni a dynnwyd o Ffig. 1b (cylch AB'CD) yn cyrraedd 1.25 J cm-3. Dim ond 70% o'r hyn y gall cylch Olson ei gasglu yw hyn, ond mae offer cynaeafu syml yn ei wneud.
Yn ogystal, gwnaethom fesur yr ynni a gasglwyd yn ystod cylch Olson yn uniongyrchol trwy fywiogi'r PST MLC gan ddefnyddio cam rheoli tymheredd Linkam a mesurydd ffynhonnell (dull). Mae Ffigur 1c ar y brig ac yn y mewnosodiadau priodol yn dangos y cerrynt (coch) a'r foltedd (du) a gasglwyd ar yr un PST MLC 1 mm o drwch ag ar gyfer y ddolen DE sy'n mynd trwy'r un cylch Olson. Mae'r cerrynt a'r foltedd yn ei gwneud hi'n bosibl cyfrifo'r egni a gasglwyd, a dangosir y cromliniau yn ffig. 1c, gwaelod (gwyrdd) a thymheredd (melyn) trwy gydol y cylchred. Mae'r llythrennau ABCD yn cynrychioli'r un cylch Olson yn Ffig. 1. Mae gwefru MLC yn digwydd yn ystod y cymal AB ac yn cael ei wneud ar gerrynt isel (200 µA), felly gall SourceMeter reoli gwefru yn iawn. Canlyniad y cerrynt cychwynnol cyson hwn yw nad yw'r gromlin foltedd (cromlin ddu) yn llinol oherwydd y maes dadleoli potensial aflinol D PST (Ffig. 1c, mewnosod uchaf). Ar ddiwedd codi tâl, mae 30 mJ o ynni trydanol yn cael ei storio yn yr MLC (pwynt B). Yna mae'r MLC yn cynhesu ac mae cerrynt negatif (ac felly cerrynt negyddol) yn cael ei gynhyrchu tra bod y foltedd yn aros ar 600 V. Ar ôl 40 s, pan gyrhaeddodd y tymheredd lwyfandir o 90 °C, cafodd y cerrynt hwn ei ddigolledu, er bod y sampl cam cynhyrchu yn y gylched bŵer trydanol o 35 mJ yn ystod yr isofield hwn (ail fewnosod yn Ffig. 1c, top). Yna caiff y foltedd ar yr MLC (CD cangen) ei leihau, gan arwain at 60 mJ ychwanegol o waith trydanol. Cyfanswm yr egni allbwn yw 95 mJ. Yr egni a gasglwyd yw'r gwahaniaeth rhwng yr egni mewnbwn ac allbwn, sy'n rhoi 95 – 30 = 65 mJ. Mae hyn yn cyfateb i ddwysedd egni o 1.84 J cm-3, sy'n agos iawn at yr Nd a dynnwyd o'r cylch DE. Mae atgynhyrchedd y cylch Olson hwn wedi'i brofi'n helaeth (Nodyn Atodol 4). Trwy gynyddu foltedd a thymheredd ymhellach, gwnaethom gyflawni 4.43 J cm-3 gan ddefnyddio cylchoedd Olsen mewn PST MLC 0.5 mm o drwch dros ystod tymheredd o 750 V (195 kV cm-1) a 175 °C (Nodyn Atodol 5). Mae hyn bedair gwaith yn fwy na'r perfformiad gorau a adroddwyd yn y llenyddiaeth ar gyfer cylchoedd Olson uniongyrchol ac fe'i cafwyd ar ffilmiau tenau o Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1.06 J cm-3)18 (cm . Atodol Tabl 1 am fwy o werthoedd yn y llenyddiaeth). Cyrhaeddwyd y perfformiad hwn oherwydd cerrynt gollyngiad isel iawn yr MLCs hyn (<10−7 A ar 750 V a 180 °C, gweler y manylion yn Nodyn Atodol 6)—pwynt hollbwysig a grybwyllwyd gan Smith et al.19—mewn cyferbyniad i'r deunyddiau a ddefnyddiwyd mewn astudiaethau cynharach17,20. Cyrhaeddwyd y perfformiad hwn oherwydd cerrynt gollyngiad isel iawn yr MLCs hyn (<10−7 A ar 750 V a 180 °C, gweler y manylion yn Nodyn Atodol 6)—pwynt hollbwysig a grybwyllwyd gan Smith et al.19—mewn cyferbyniad i'r deunyddiau a ddefnyddiwyd mewn astudiaethau cynharach17,20. Эти характеристики были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10–7 А при 75 ° C, 10-7 в дополнительном примечании 6) — критический момент, упомянутый Смитом и др. 19 — в отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. Cyflawnwyd y nodweddion hyn oherwydd cerrynt gollyngiad isel iawn yr MLCs hyn (<10–7 A ar 750 V a 180 °C, gweler Nodyn Atodol 6 am fanylion) – pwynt hollbwysig a grybwyllwyd gan Smith et al. 19 – mewn cyferbyniad â deunyddiau a ddefnyddiwyd mewn astudiaethau cynharach17,20.由于这些MLC 的泄漏电流非常低（在750 V 和 180 °C 时<10-7 A，请参见补充说明6中禼明6三人19 提到的关键点 ——相比之下， 已经达到了这种性能到早期研究中使用的材料17,20。由于这些 mlc 的泄漏非常（在在在 750 V和 180 ° C 时 <10-7 A，参䧁补充说昉） ））） — 等人 19 提到 关键 关键 点 相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相港之下下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下相比之下，已簈相比之下丙已簈相比之下，已簈相比之下，已簈刏早期研究中使用的材料17.20。 Поскольку ток утечки этих MLC очень низкий (<10–7 А при 750 В и 180 °C, см. подробностил низкий) — ключевой момент, упомянутый Смитом и др. 19 — для сравнения, были достигнуты эти характеристики. Gan fod cerrynt gollyngiadau'r MLCs hyn yn isel iawn (<10–7 A ar 750 V a 180 °C, gweler Nodyn Atodol 6 am fanylion) - pwynt allweddol a grybwyllwyd gan Smith et al. 19 – er cymhariaeth, cyflawnwyd y perfformiadau hyn.i ddeunyddiau a ddefnyddiwyd mewn astudiaethau cynharach 17,20.
Roedd yr un amodau (600 V, 20–90 °C) yn berthnasol i gylchred Stirling (Nodyn atodol 7). Yn ôl y disgwyl o ganlyniadau'r cylch DE, y cynnyrch oedd 41.0 mJ. Un o nodweddion mwyaf trawiadol cylchoedd Stirling yw eu gallu i chwyddo'r foltedd cychwynnol trwy'r effaith thermodrydanol. Gwelsom gynnydd mewn foltedd o hyd at 39 (o foltedd cychwynnol o 15 V i foltedd terfynol o hyd at 590 V, gweler Ffig Atodol 7.2).
Nodwedd wahaniaethol arall o'r MLCs hyn yw eu bod yn wrthrychau macrosgopig sy'n ddigon mawr i gasglu ynni yn yr ystod joule. Felly, fe wnaethom adeiladu cynaeafwr prototeip (HARV1) gan ddefnyddio 28 MLC PST 1 mm o drwch, gan ddilyn yr un dyluniad plât cyfochrog a ddisgrifiwyd gan Torello et al.14, mewn matrics 7 × 4 fel y dangosir yn Ffig. Yr hylif deuelectrig sy'n cario gwres yn mae'r manifold yn cael ei ddadleoli gan bwmp peristaltig rhwng dwy gronfa ddŵr lle cedwir tymheredd yr hylif yn gyson (dull). Casglwch hyd at 3.1 J gan ddefnyddio'r gylchred Olson a ddisgrifir yn ffig. 2a, rhanbarthau isothermol ar 10°C a 125°C a rhanbarthau isofield ar 0 a 750 V (195 kV cm-1). Mae hyn yn cyfateb i ddwysedd egni o 3.14 J cm-3. Gan ddefnyddio'r cyfuniad hwn, cymerwyd mesuriadau o dan amodau amrywiol (Ffig. 2b). Sylwch y cafwyd 1.8 J dros ystod tymheredd o 80 °C a foltedd o 600 V (155 kV cm-1). Mae hyn mewn cytundeb da â'r 65 mJ a grybwyllwyd yn flaenorol ar gyfer PST MLC 1 mm o drwch o dan yr un amodau (28 × 65 = 1820 mJ).
a, Gosodiad arbrofol o brototeip HARV1 wedi'i ymgynnull yn seiliedig ar 28 MLC PSTs 1 mm o drwch (4 rhes × 7 colofn) yn rhedeg ar gylchoedd Olson. Ar gyfer pob un o'r pedwar cam cylch, darperir tymheredd a foltedd yn y prototeip. Mae'r cyfrifiadur yn gyrru pwmp peristaltig sy'n cylchredeg hylif dielectrig rhwng y cronfeydd oer a poeth, dwy falf, a ffynhonnell pŵer. Mae'r cyfrifiadur hefyd yn defnyddio thermocyplau i gasglu data ar y foltedd a'r cerrynt a gyflenwir i'r prototeip a thymheredd y cyfuniad o'r cyflenwad pŵer. b, Ynni (lliw) a gasglwyd gan ein prototeip 4 × 7 MLC yn erbyn amrediad tymheredd (echel X) a foltedd (echel Y) mewn gwahanol arbrofion.
Rhoddodd fersiwn mwy o'r cynaeafwr (HARV2) gyda 60 PST MLC 1 mm o drwch a 160 PST MLC 0.5 mm o drwch (41.7 g deunydd pyroelectrig gweithredol) 11.2 J (Nodyn Atodol 8). Ym 1984, gwnaeth Olsen gynaeafwr ynni yn seiliedig ar 317 g o gyfansoddyn Pb(Zr,Ti)O3 wedi'i dopio â thun sy'n gallu cynhyrchu 6.23 J o drydan ar dymheredd o tua 150 °C (cyf. 21). Ar gyfer y cyfuniad hwn, dyma'r unig werth arall sydd ar gael yn yr ystod joule. Cafodd ychydig dros hanner y gwerth a gyflawnwyd gennym a bron i saith gwaith yr ansawdd. Mae hyn yn golygu bod dwysedd ynni HARV2 13 gwaith yn uwch.
Cyfnod beicio HARV1 yw 57 eiliad. Cynhyrchodd hyn 54 mW o bŵer gyda 4 rhes o 7 colofn o setiau MLC 1 mm o drwch. I fynd ag ef un cam ymhellach, fe wnaethom adeiladu trydydd cyfuniad (HARV3) gyda PST MLC 0.5mm o drwch a gosodiad tebyg i HARV1 a HARV2 (Nodyn Atodol 9). Fe wnaethom fesur amser thermoli o 12.5 eiliad. Mae hyn yn cyfateb i amser beicio o 25 s (Ffig Atodol 9). Mae'r ynni a gasglwyd (47 mJ) yn rhoi pŵer trydanol o 1.95 mW fesul MLC, sydd yn ei dro yn caniatáu inni ddychmygu bod HARV2 yn cynhyrchu 0.55 W (tua 1.95 mW × 280 PST MLC 0.5 mm o drwch). Yn ogystal, fe wnaethom efelychu trosglwyddiad gwres gan ddefnyddio Efelychu Elfen Feidraidd (COMSOL, Nodyn Atodol 10 a Thablau Atodol 2–4) sy'n cyfateb i arbrofion HARV1. Roedd modelu elfennau cyfyngedig yn ei gwneud hi'n bosibl rhagfynegi gwerthoedd pŵer bron yn orchymyn maint yn uwch (430 mW) ar gyfer yr un nifer o golofnau PST trwy deneuo'r MLC i 0.2 mm, gan ddefnyddio dŵr fel oerydd, ac adfer y matrics i 7 rhes . × 4 colofn (yn ogystal â , roedd 960 mW pan oedd y tanc wrth ymyl y combein, Ffig Atodol 10b).
Er mwyn dangos defnyddioldeb y casglwr hwn, cymhwyswyd cylch Stirling i arddangoswr annibynnol yn cynnwys dim ond dau PST MLC 0.5 mm o drwch fel casglwyr gwres, switsh foltedd uchel, switsh foltedd isel gyda chynhwysydd storio, trawsnewidydd DC/DC. , microreolydd pŵer isel, dau thermocwl a thrawsnewidydd hwb (Nodyn Atodol 11). Mae'r gylched yn ei gwneud yn ofynnol i'r cynhwysydd storio gael ei wefru i ddechrau ar 9V ac yna'n rhedeg yn annibynnol tra bod tymheredd y ddau MLC yn amrywio o -5°C i 85°C, yma mewn cylchoedd o 160 s (dangosir sawl cylchred yn Nodyn Atodol 11) . Yn rhyfeddol, gall dau MLC sy'n pwyso dim ond 0.3g reoli'r system fawr hon yn annibynnol. Nodwedd ddiddorol arall yw bod y trawsnewidydd foltedd isel yn gallu trosi 400V i 10-15V gydag effeithlonrwydd 79% (Nodyn Atodol 11 a Ffigur Atodol 11.3).
Yn olaf, gwnaethom werthuso effeithlonrwydd y modiwlau MLC hyn wrth drosi ynni thermol yn ynni trydanol. Diffinnir ffactor ansawdd η effeithlonrwydd fel cymhareb dwysedd yr egni trydanol a gasglwyd Nd i ddwysedd y gwres a gyflenwir Qin (Nodyn Atodol 12):
Mae Ffigurau 3a,b yn dangos effeithlonrwydd η ac effeithlonrwydd cyfrannol ηr cylch Olsen, yn y drefn honno, fel swyddogaeth amrediad tymheredd PST MLC 0.5 mm o drwch. Rhoddir y ddwy set ddata ar gyfer maes trydan o 195 kV cm-1. Mae'r effeithlonrwydd \(\this\) yn cyrraedd 1.43%, sy'n cyfateb i 18% o ηr. Fodd bynnag, ar gyfer ystod tymheredd o 10 K o 25 °C i 35 °C, mae ηr yn cyrraedd gwerthoedd hyd at 40% (cromlin las yn Ffig. 3b). Mae hyn ddwywaith y gwerth hysbys ar gyfer deunyddiau NLP a gofnodwyd mewn ffilmiau PMN-PT (ηr = 19%) yn yr ystod tymheredd o 10 K a 300 kV cm-1 (Cyf. 18). Ni ystyriwyd amrediadau tymheredd o dan 10 K oherwydd bod hysteresis thermol y PST MLC rhwng 5 ac 8 K. Mae cydnabod effaith gadarnhaol trawsnewidiadau cyfnod ar effeithlonrwydd yn hollbwysig. Mewn gwirionedd, mae gwerthoedd optimaidd η a ηr bron i gyd i'w cael ar y tymheredd cychwynnol Ti = 25 ° C mewn Ffigys. 3a, b. Mae hyn oherwydd cyfnod pontio agos pan nad oes cae yn cael ei gymhwyso ac mae TC tymheredd Curie tua 20 °C yn yr MLCs hyn (nodyn atodol 13).
a,b, effeithlonrwydd η ac effeithlonrwydd cymesurol cylch Olson (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot} } ar gyfer yr uchafswm trydan gan faes o 195 kV cm-1 a thymereddau cychwynnol gwahanol Ti, }}\,\)(b) ar gyfer y MPC PST 0.5 mm o drwch, yn dibynnu ar y cyfwng tymheredd ΔTspan.
Mae gan yr arsylwad olaf ddau oblygiad pwysig: (1) rhaid i unrhyw feicio effeithiol ddechrau ar dymheredd uwchlaw TC er mwyn i drawsnewidiad cyfnod a achosir gan faes (o baraelectrig i fferroelectrig) ddigwydd; (2) mae'r deunyddiau hyn yn fwy effeithlon ar amseroedd rhedeg yn agos at TC. Er bod effeithlonrwydd ar raddfa fawr yn cael ei ddangos yn ein harbrofion, nid yw'r amrediad tymheredd cyfyngedig yn caniatáu inni gyflawni effeithlonrwydd absoliwt mawr oherwydd terfyn Carnot (\(\Delta T/T\)). Fodd bynnag, mae'r effeithlonrwydd rhagorol a ddangosir gan y PST MLCs hyn yn cyfiawnhau Olsen pan mae'n sôn “y gall modur thermodrydanol adfywiol dosbarth 20 delfrydol sy'n gweithredu ar dymheredd rhwng 50 ° C a 250 ° C fod ag effeithlonrwydd o 30%”17. Er mwyn cyrraedd y gwerthoedd hyn a phrofi'r cysyniad, byddai'n ddefnyddiol defnyddio PSTs doped gyda gwahanol TCs, fel yr astudiwyd gan Shebanov a Borman. Roeddent yn dangos y gall TC mewn PST amrywio o 3°C (Sb doping) i 33°C (Ti doping) 22 . Felly, rydym yn rhagdybio y gall adfywwyr pyroelectrig cenhedlaeth nesaf sy'n seiliedig ar PST MLCs wedi'u dopio neu ddeunyddiau eraill sydd â thrawsnewidiad cam gorchymyn cyntaf cryf gystadlu â'r cynaeafwyr pŵer gorau.
Yn yr astudiaeth hon, fe wnaethom ymchwilio i MLCs a wnaed o PST. Mae'r dyfeisiau hyn yn cynnwys cyfres o electrodau Pt a PST, lle mae sawl cynwysorau wedi'u cysylltu yn gyfochrog. Dewiswyd PST oherwydd ei fod yn ddeunydd CE ardderchog ac felly'n ddeunydd NLP rhagorol o bosibl. Mae'n dangos trawsnewidiad cam ferroelectrig-parelectrig gradd gyntaf sydyn o gwmpas 20 °C, sy'n dangos bod ei newidiadau entropi yn debyg i'r rhai a ddangosir yn Ffig. 1. Mae MLCs tebyg wedi'u disgrifio'n llawn ar gyfer dyfeisiau EC13,14. Yn yr astudiaeth hon, defnyddiwyd 10.4 × 7.2 × 1 mm³ a 10.4 × 7.2 × 0.5 mm³ MLCs. Gwnaed MLCs â thrwch o 1 mm a 0.5 mm o 19 a 9 haen o PST gyda thrwch o 38.6 µm, yn y drefn honno. Yn y ddau achos, gosodwyd yr haen PST fewnol rhwng electrodau platinwm trwchus 2.05 µm. Mae dyluniad yr MLCs hyn yn rhagdybio bod 55% o'r PSTs yn weithredol, sy'n cyfateb i'r rhan rhwng yr electrodau (Nodyn Atodol 1). Yr ardal electrod gweithredol oedd 48.7 mm2 (Tabl Atodol 5). Paratowyd MLC PST trwy adwaith cyfnod solet a dull castio. Disgrifiwyd manylion y broses baratoi mewn erthygl flaenorol14. Un o'r gwahaniaethau rhwng PST MLC a'r erthygl flaenorol yw trefn safleoedd B, sy'n effeithio'n fawr ar berfformiad EC yn PST. Trefn safleoedd B PST MLC yw 0.75 (Nodyn Atodol 2) a geir trwy sintro ar 1400 ° C ac yna anelio cannoedd o oriau o hyd ar 1000 ° C. I gael rhagor o wybodaeth am PST MLC, gweler Nodiadau Atodol 1-3 a Thabl Atodol 5.
Mae prif gysyniad yr astudiaeth hon yn seiliedig ar gylchred Olson (Ffig. 1). Ar gyfer cylchred o'r fath, mae arnom angen cronfa ddŵr poeth ac oer a chyflenwad pŵer sy'n gallu monitro a rheoli'r foltedd a'r cerrynt yn y gwahanol fodiwlau MLC. Defnyddiodd y cylchoedd uniongyrchol hyn ddau ffurfweddiad gwahanol, sef (1) modiwlau Linkam gwresogi ac oeri un MLC wedi'i gysylltu â ffynhonnell pŵer Keithley 2410, a (2) tri phrototeip (HARV1, HARV2 a HARV3) ochr yn ochr â'r un ffynhonnell ynni. Yn yr achos olaf, defnyddiwyd hylif dielectrig (olew silicon gyda gludedd o 5 cP ar 25 ° C, a brynwyd gan Sigma Aldrich) ar gyfer cyfnewid gwres rhwng y ddwy gronfa ddŵr (poeth ac oer) a'r MLC. Mae'r gronfa thermol yn cynnwys cynhwysydd gwydr wedi'i lenwi â hylif dielectrig a'i osod ar ben y plât thermol. Mae storio oer yn cynnwys baddon dŵr gyda thiwbiau hylif sy'n cynnwys hylif dielectrig mewn cynhwysydd plastig mawr wedi'i lenwi â dŵr a rhew. Gosodwyd dwy falf pinsio tair ffordd (a brynwyd o Bio-Chem Fluidics) ar bob pen i'r cyfuniad i newid hylif yn iawn o un gronfa ddŵr i'r llall (Ffigur 2a). Er mwyn sicrhau cydbwysedd thermol rhwng y pecyn PST-MLC a'r oerydd, estynnwyd y cyfnod beicio nes bod y thermocyplau mewnfa ac allfa (mor agos â phosibl i'r pecyn PST-MLC) yn dangos yr un tymheredd. Mae'r sgript Python yn rheoli ac yn cydamseru'r holl offerynnau (mesuryddion ffynhonnell, pympiau, falfiau, a thermocyplau) i redeg y cylch Olson cywir, hy mae'r ddolen oerydd yn dechrau beicio trwy'r pentwr PST ar ôl i'r mesurydd ffynhonnell gael ei wefru fel eu bod yn cynhesu ar y dewis a ddymunir. foltedd cymhwyso ar gyfer cylch Olson a roddir.
Fel arall, rydym wedi cadarnhau'r mesuriadau uniongyrchol hyn o ynni a gasglwyd gyda dulliau anuniongyrchol. Mae'r dulliau anuniongyrchol hyn yn seiliedig ar ddadleoli trydan (D) - dolenni maes maes trydan (E) a gasglwyd ar wahanol dymereddau, a thrwy gyfrifo'r arwynebedd rhwng dwy ddolen DE, gellir amcangyfrif yn gywir faint o ynni y gellir ei gasglu, fel y dangosir yn y ffigur . yn ffigwr 2. .1b. Mae'r dolenni DE hyn hefyd yn cael eu casglu gan ddefnyddio mesuryddion ffynhonnell Keithley.
Cafodd wyth ar hugain o MLC PST 1 mm o drwch eu cydosod mewn strwythur plât cyfochrog 4-rhes, 7-colofn yn ôl y dyluniad a ddisgrifir yn y cyfeiriad. 14. Mae'r bwlch hylif rhwng rhesi PST-MLC yn 0.75mm. Cyflawnir hyn trwy ychwanegu stribedi o dâp dwy ochr fel bylchau hylif o amgylch ymylon y PST MLC. Mae'r PST MLC wedi'i gysylltu'n drydanol ochr yn ochr â phont epocsi arian mewn cysylltiad â'r gwifrau electrod. Ar ôl hynny, cafodd gwifrau eu gludo â resin epocsi arian i bob ochr i'r terfynellau electrod i'w cysylltu â'r cyflenwad pŵer. Yn olaf, mewnosodwch y strwythur cyfan yn y bibell polyolefin. Mae'r olaf yn cael ei gludo i'r tiwb hylif i sicrhau selio priodol. Yn olaf, adeiladwyd thermocyplau math K 0.25 mm o drwch ym mhob pen i'r strwythur PST-MLC i fonitro tymereddau hylif y fewnfa a'r allfa. I wneud hyn, yn gyntaf rhaid i'r bibell gael ei thyllu. Ar ôl gosod y thermocouple, cymhwyswch yr un glud ag o'r blaen rhwng y bibell thermocwl a'r wifren i adfer y sêl.
Adeiladwyd wyth prototeip ar wahân, ac roedd gan bedwar ohonynt 40 0.5 mm o drwch MLC PSTs wedi'u dosbarthu fel platiau cyfochrog gyda 5 colofn ac 8 rhes, ac roedd gan y pedwar arall 15 1 mm o drwch MLC PST yr un. mewn strwythur plât cyfochrog 3-colofn × 5-rhes. Cyfanswm nifer y PST MLCs a ddefnyddiwyd oedd 220 (160 0.5 mm o drwch a 60 PST MLC 1 mm o drwch). Rydyn ni'n galw'r ddwy is-uned hyn HARV2_160 a HARV2_60. Mae'r bwlch hylif yn y prototeip HARV2_160 yn cynnwys dau dâp dwy ochr 0.25 mm o drwch gyda gwifren 0.25 mm o drwch rhyngddynt. Ar gyfer y prototeip HARV2_60, fe wnaethom ailadrodd yr un weithdrefn, ond gan ddefnyddio gwifren 0.38 mm o drwch. Ar gyfer cymesuredd, mae gan HARV2_160 a HARV2_60 eu cylchedau hylif, pympiau, falfiau ac ochr oer eu hunain (Nodyn Atodol 8). Mae dwy uned HARV2 yn rhannu cronfa wres, cynhwysydd 3 litr (30 cm x 20 cm x 5 cm) ar ddau blât poeth gyda magnetau cylchdroi. Mae pob un o'r wyth prototeip unigol wedi'u cysylltu'n drydanol yn gyfochrog. Mae'r is-unedau HARV2_160 a HARV2_60 yn gweithio ar yr un pryd yng nghylch Olson gan arwain at gynhaeaf ynni o 11.2 J.
Rhowch PST MLC 0.5mm o drwch mewn pibell polyolefin gyda thâp dwy ochr a gwifren ar y ddwy ochr i greu lle i hylif lifo. Oherwydd ei faint bach, gosodwyd y prototeip wrth ymyl falf cronfa ddŵr poeth neu oer, gan leihau amseroedd beicio.
Yn PST MLC, mae maes trydan cyson yn cael ei gymhwyso trwy gymhwyso foltedd cyson i'r gangen wresogi. O ganlyniad, cynhyrchir cerrynt thermol negyddol a chaiff ynni ei storio. Ar ôl gwresogi'r PST MLC, caiff y cae ei dynnu (V = 0), a dychwelir yr ynni a storir ynddo yn ôl i'r cownter ffynhonnell, sy'n cyfateb i gyfraniad un arall o'r ynni a gasglwyd. Yn olaf, gyda foltedd V = 0 wedi'i gymhwyso, mae'r PSTs MLC yn cael eu hoeri i'w tymheredd cychwynnol fel bod y cylchred yn gallu dechrau eto. Ar hyn o bryd, ni chaiff ynni ei gasglu. Fe wnaethom redeg cylch Olsen gan ddefnyddio Mesurydd Ffynhonnell Keithley 2410, gan wefru'r PST MLC o ffynhonnell foltedd a gosod y cydweddiad cyfredol i'r gwerth priodol fel bod digon o bwyntiau'n cael eu casglu yn ystod y cyfnod gwefru ar gyfer cyfrifiadau ynni dibynadwy.
Mewn cylchoedd Stirling, codwyd MLCs PST yn y modd ffynhonnell foltedd ar werth maes trydan cychwynnol (foltedd cychwynnol Vi> 0), cerrynt cydymffurfio dymunol fel bod y cam gwefru yn cymryd tua 1 s (a chesglir digon o bwyntiau ar gyfer cyfrifiad dibynadwy o yr egni) a thymheredd oer. Mewn cylchoedd Stirling, codwyd MLCs PST yn y modd ffynhonnell foltedd ar werth maes trydan cychwynnol (foltedd cychwynnol Vi> 0), cerrynt cydymffurfio dymunol fel bod y cam gwefru yn cymryd tua 1 s (a chesglir digon o bwyntiau ar gyfer cyfrifiad dibynadwy o yr egni) a thymheredd oer. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались в режиме источника напряжения при начальном значении эпрекон напряжение Vi > 0), желаемом податливом токе, так что этап зарядки занимает около 1 с (и набирается дочечо для надежного расчета энергия) и холодная температура. Yn y cylchoedd Stirling PST MLC, cawsant eu cyhuddo yn y modd ffynhonnell foltedd ar werth cychwynnol y maes trydan (foltedd cychwynnol Vi> 0), y cerrynt cynnyrch a ddymunir, fel bod y cam gwefru yn cymryd tua 1 s (a nifer digonol o bwyntiau yn cael eu casglu ar gyfer cyfrifiad ynni dibynadwy) a thymheredd oer.在斯特林循环中， PST MLC 在电压源模式下以初始电场值（初始电压Vi> 0）嚅锵电电值电电压 Vi > 0）嚅锵电电压,得充电步骤大约需要1秒（并且收集了足够的点以可靠地计算能量）和低温. Yn y cylch meistr, codir y PST MLC ar y gwerth maes trydan cychwynnol (foltedd cychwynnol Vi> 0) yn y modd ffynhonnell foltedd, fel bod y cerrynt cydymffurfio gofynnol yn cymryd tua 1 eiliad ar gyfer y cam codi tâl (a chasglwyd digon o bwyntiau i cyfrifo (ynni) a thymheredd isel yn ddibynadwy. В цикле стирл broses pst mlc заряжается в режиме источника напряпежения с с сальнutпррррчен э эlouch ээ veOut. ение vi> 0), требуемый ток податливости таков, что этап заря я яанима ddehongl тобы надежно рассчитать энергию) и низкие температуры . Yn y cylch Stirling, codir y PST MLC yn y modd ffynhonnell foltedd gyda gwerth cychwynnol y maes trydan (foltedd cychwynnol Vi> 0), mae'r cerrynt cydymffurfio gofynnol yn golygu bod y cam codi tâl yn cymryd tua 1 s (a nifer digonol o bwyntiau yn cael eu casglu i gyfrifo'r egni yn ddibynadwy) a thymheredd isel .Cyn i'r PST MLC gynhesu, agorwch y gylched trwy gymhwyso cerrynt cyfatebol o I = 0 mA (y cerrynt cyfatebol lleiaf y gall ein ffynhonnell fesur ei drin yw 10 NA). O ganlyniad, mae tâl yn parhau yn PST y MJK, ac mae'r foltedd yn cynyddu wrth i'r sampl gynhesu. Ni chesglir unrhyw egni ym mraich BC oherwydd I = 0 mA. Ar ôl cyrraedd tymheredd uchel, mae'r foltedd yn y MLT FT yn cynyddu (mewn rhai achosion fwy na 30 gwaith, gweler ffigur ychwanegol 7.2), mae'r MLK FT yn cael ei ollwng (V = 0), ac mae ynni trydanol yn cael ei storio ynddynt am yr un peth gan mai hwy yw y cyhuddiad dechreuol. Mae'r un gohebiaeth gyfredol yn cael ei dychwelyd i ffynhonnell y mesurydd. Oherwydd cynnydd mewn foltedd, mae'r egni sydd wedi'i storio ar dymheredd uchel yn uwch na'r hyn a ddarparwyd ar ddechrau'r cylchred. O ganlyniad, ceir ynni trwy drosi gwres yn drydan.
Defnyddiwyd Mesurydd Ffynhonnell Keithley 2410 i fonitro'r foltedd a'r cerrynt a gymhwysir i'r PST MLC. Mae'r egni cyfatebol yn cael ei gyfrifo trwy integreiddio'r cynnyrch foltedd a cherrynt a ddarllenwyd gan fesurydd ffynhonnell Keithley, \(E = { \int }_{0}^{\tau}{I}_({\rm {meas))}\ chwith(t\ dde){V}_{{\rm{meas}}}(t)\), lle τ yw cyfnod y cyfnod. Ar ein cromlin ynni, mae gwerthoedd egni positif yn golygu'r egni y mae'n rhaid i ni ei roi i'r MLC PST, ac mae gwerthoedd negyddol yn golygu'r egni rydyn ni'n ei dynnu ohonyn nhw ac felly'r egni a dderbynnir. Mae'r pŵer cymharol ar gyfer cylch casglu penodol yn cael ei bennu trwy rannu'r egni a gasglwyd â chyfnod τ y cylchred cyfan.
Cyflwynir yr holl ddata yn y prif destun neu mewn gwybodaeth ychwanegol. Dylid cyfeirio llythyrau a cheisiadau am ddeunyddiau at ffynhonnell y data AT neu ED a ddarperir gyda'r erthygl hon.
Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC Adolygiad o ddatblygiad a chymwysiadau microgeneraduron thermodrydanol ar gyfer cynaeafu ynni. Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC Adolygiad o ddatblygiad a chymwysiadau microgeneraduron thermodrydanol ar gyfer cynaeafu ynni.Ando Junior, Ohio, Maran, ALO a Henao, NC Trosolwg o ddatblygu a chymhwyso microgeneraduron thermodrydanol ar gyfer cynaeafu ynni. Ando Junior, OH, Maran, ALO a Henao, NC, NC Ando Junior, OH, Maran, ALO a Henao, NCMae Ando Junior, Ohio, Maran, ALO, a Henao, NC yn ystyried datblygu a chymhwyso microgeneraduron thermodrydanol ar gyfer cynaeafu ynni.ailddechrau. cefnogaeth. Ynni Dat. 91, 376–393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Deunyddiau ffotofoltäig: effeithlonrwydd presennol a heriau'r dyfodol. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Deunyddiau ffotofoltäig: effeithlonrwydd presennol a heriau'r dyfodol.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. a Sinke, VK Deunyddiau ffotofoltäig: perfformiad cyfredol a heriau'r dyfodol. Polman, A., Marchog, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC 光伏材料。 Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Deunyddiau solar: effeithlonrwydd presennol a heriau'r dyfodol.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. a Sinke, VK Deunyddiau ffotofoltäig: perfformiad cyfredol a heriau'r dyfodol.Gwyddoniaeth 352, aad4424 (2016).
Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Effaith pyro-piezoelectrig cydgysylltiol ar gyfer hunan-bweru tymheredd cydamserol a synhwyro pwysau. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Effaith pyro-piezoelectrig cydgysylltiol ar gyfer hunan-bweru tymheredd cydamserol a synhwyro pwysau.Song K., Zhao R., Wang ZL a Yan Yu. Effaith pyropiezoelectric cyfun ar gyfer mesur tymheredd a phwysau ymreolaethol ar yr un pryd. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. 用于自供电同时温度和压力传感的联合热压电效应。 Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Ar gyfer hunan-bweru ar yr un pryd â thymheredd a phwysau.Song K., Zhao R., Wang ZL a Yan Yu. Effaith thermopiezoelectric cyfun ar gyfer mesur tymheredd a phwysau ymreolaethol ar yr un pryd.Ymlaen. alma mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Cynaeafu ynni yn seiliedig ar gylchredau pyroelectrig Ericsson mewn cerameg ferrodrydanol ymlaciol. Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Cynaeafu ynni yn seiliedig ar gylchredau pyroelectrig Ericsson mewn cerameg ferrodrydanol ymlaciol.Sebald G., Prouvost S. a Guyomar D. Cynaeafu ynni yn seiliedig ar gylchredau pyroelectrig Ericsson mewn cerameg ferrodrydanol ymlaciol.Sebald G., Prouvost S. a Guyomar D. Cynaeafu ynni mewn cerameg ferroelectrig ymlaciol yn seiliedig ar feicio pyroelectrig Ericsson. Alma mater craff. strwythur. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Deunyddiau electrocalorig a pyroelectrig cenhedlaeth nesaf ar gyfer rhyng-drosi ynni electrothermol cyflwr solet. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Deunyddiau electrocalorig a pyroelectrig cenhedlaeth nesaf ar gyfer rhyng-drosi ynni electrothermol cyflwr solet. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы следуюпопо реобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Genhedlaeth nesaf deunyddiau electrocaloric a pyroelectrig ar gyfer cyflwr solet cydgyfnewid ynni electrothermol. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW 用于固态电热能相互转换的下一代电热和热杀用于固态电热能相互转换的下一代电热和热杀用 Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы следуюпопо реобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Genhedlaeth nesaf deunyddiau electrocaloric a pyroelectrig ar gyfer cyflwr solet cydgyfnewid ynni electrothermol.Arglwyddes Tarw. 39, 1099–1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Safonol a ffigur teilyngdod ar gyfer meintioli perfformiad nanogeneraduron pyroelectrig. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Safonol a ffigur teilyngdod ar gyfer meintioli perfformiad nanogeneraduron pyroelectrig.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL a Yang, Yu. Sgôr safonol ac ansawdd ar gyfer meintioli perfformiad nanogeneraduron pyroelectrig. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. 用于量化热释电纳米发电机性能的标准和品质因数。 Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL a Yang, Yu. Meini prawf a mesurau perfformiad ar gyfer meintioli perfformiad nanogenerator pyrodrydanol.Nano Energy 55, 534–540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Mae cylchoedd oeri electrocalorig mewn sgandiwm plwm yn tantalate â gwir adfywio trwy amrywiad maes. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Mae cylchoedd oeri electrocalorig mewn sgandiwm plwm yn tantalate â gwir adfywio trwy amrywiad maes.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. a Mathur, ND Electrocaloric oeri cylchoedd yn plwm-sgandium tantalate gyda gwir adfywio drwy addasu maes. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND 钽酸钪铅的电热冷却循环，通过场变化实现真正的倂 Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND. Tantalum 酸钪钪钪钪钪钪钪钪电求的电池水水水水水气水在电影在在线电影。Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. a Mathur, ND Cylch oeri electrothermol o tantalate sgandiwm-plwm ar gyfer adfywio gwirioneddol trwy wrthdroi maes.ffiseg Parch X 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Deunyddiau calorig ger trawsnewidiadau cyfnod fferroig. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Deunyddiau calorig ger trawsnewidiadau cyfnod fferroig.Moya, X., Kar-Narayan, S. a Mathur, ND Deunyddiau calorig ger trawsnewidiadau cyfnod fferroid. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND 铁质相变附近的热量材料。 Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Deunyddiau thermol ger meteleg fferrus.Moya, X., Kar-Narayan, S. a Mathur, ND Deunyddiau thermol ger trawsnewidiadau cyfnod haearn.Nat. alma mater 13, 439–450 (2014).
Moya, X. & Mathur, ND Deunyddiau calorig ar gyfer oeri a gwresogi. Moya, X. & Mathur, ND Deunyddiau calorig ar gyfer oeri a gwresogi.Moya, X. a Mathur, ND Deunyddiau thermol ar gyfer oeri a gwresogi. Moya, X. & Mathur, ND用于冷却和加热的热量材料。 Moya, X. & Mathur, ND Deunyddiau thermol ar gyfer oeri a gwresogi.Moya X. a Mathur ND Deunyddiau thermol ar gyfer oeri a gwresogi.Gwyddoniaeth 370, 797–803 (2020).
Torelló, A. & Defay, E. Oeryddion electrocalorig: adolygiad. Torelló, A. & Defay, E. Oeryddion electrocalorig: adolygiad.Torello, A. a Defay, E. Oeryddion electrocalorig: adolygiad. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器:评论。 Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器:评论。Torello, A. a Defay, E. Oeryddion electrothermol: adolygiad.Uwch. electronig. alma mater. 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. et al. Effeithlonrwydd ynni enfawr o ddeunydd electrocaloric mewn sgandium-sgandiwm-plwm hynod drefnus. Cyfathrebu cenedlaethol. 12, 3298 (2021).
Nair, B. et al. Mae effaith electrothermol cynwysyddion amlhaenog ocsid yn fawr dros ystod tymheredd eang. Natur 575, 468–472 (2019).
Torello, A. et al. Amrediad tymheredd enfawr mewn adweithyddion electrothermol. Gwyddoniaeth 370, 125–129 (2020).
Wang, Y. et al. System oeri electrothermol cyflwr solet perfformiad uchel. Gwyddoniaeth 370, 129–133 (2020).
Meng, Y. et al. Dyfais oeri electrothermol rhaeadru ar gyfer codiad tymheredd mawr. Ynni Cenedlaethol 5, 996–1002 (2020).
Olsen, RB a Brown, DD Trosi gwres yn uniongyrchol o effeithlonrwydd uchel i fesuriadau pyroelectrig sy'n gysylltiedig ag ynni. Olsen, RB a Brown, DD Trosi gwres yn uniongyrchol effeithlonrwydd uchel i fesuriadau pyroelectrig sy'n gysylltiedig ag ynni.Olsen, RB a Brown, DD Trosi gwres yn uniongyrchol effeithlon iawn yn ynni trydanol sy'n gysylltiedig â mesuriadau pyrodrydanol. Olsen, RB & Brown, DD 将热量转换为电能相关的热释电测量。 Olsen, RB a Brown, DDOlsen, RB a Brown, DD Trosi gwres yn drydan yn effeithiol yn gysylltiedig â mesuriadau pyrodrydanol.Ferroelectrig 40, 17–27 (1982).
Pandya, S. et al. Dwysedd ynni a phŵer mewn ffilmiau ferroelectrig ymlacio tenau. Alma mater cenedlaethol. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, AN & Hanrahan, BM Trosi pyrodrydanol rhaeadru: optimeiddio'r trawsnewidiad cyfnod ferrodrydanol a cholledion trydanol. Smith, AN & Hanrahan, BM Trosi pyrodrydanol rhaeadru: optimeiddio'r trawsnewidiad cyfnod ferrodrydanol a cholledion trydanol.Smith, AN a Hanrahan, BM Trosi pyroelectrig rhaeadru: trawsnewid cyfnod ferrodrydanol ac optimeiddio colled trydanol. Smith, AN a Hanrahan, BM 级联热释电转换:优化铁电相变和电损耗。 Smith, AN & Hanrahan, BMSmith, AN a Hanrahan, BM Trosi pyrodrydanol rhaeadru: optimeiddio trawsnewidiadau cyfnod fferodrydanol a cholledion trydanol.J. Cais. ffiseg. 128, 24103 (2020).
Hoch, SR Defnyddio deunyddiau fferodrydanol i drosi ynni thermol yn drydan. proses. IEEE 51, 838–845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Trawsnewidydd ynni pyroelectrig rhaeadru. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Trawsnewidydd ynni pyroelectrig rhaeadru.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM a Dullea, J. Cascade Pyroelectric Power Converter. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. 级联热释电能量转换器。 Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. 级联热释电能量转换器。Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM a Dullea, J. Trawsnewidyddion pŵer pyrodrydanol wedi'u rhaeadru.Ferroelectrig 59, 205–219 (1984).
Shebanov, L. & Borman, K. Ar plwm-sgandiwm tantalate atebion solet gydag effaith electrocaloric uchel. Shebanov, L. & Borman, K. Ar plwm-sgandiwm tantalate atebion solet gydag effaith electrocaloric uchel.Shebanov L. a Borman K. Ar hydoddiannau solet o plwm-sgandiwm tantalate ag effaith electrocaloric uchel. Shebanov, L. & Borman, K. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体。 Shebanov, L. & Borman, K.Shebanov L. a Borman K. Ar atebion solet sgandiwm-plwm-sgandiwm gydag effaith electrocalorig uchel.Ferroelectrig 127, 143–148 (1992).
Diolchwn i N. Furusawa, Y. Inoue, a K. Honda am eu cymorth i greu'r MLC. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB ac ED Diolch i Sefydliad Ymchwil Cenedlaethol Lwcsembwrg (FNR) am gefnogi'r gwaith hwn trwy CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay- Siebentritt, THERMODIMAT C20/MS/14718071/Defay a BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
Adran Ymchwil a Thechnoleg Deunyddiau, Sefydliad Technoleg Lwcsembwrg (LIST), Belvoir, Lwcsembwrg