Mae cynnig ffynonellau trydan cynaliadwy yn 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 nad oes gennym ddeunyddiau a dyfeisiau sy'n gallu cynaeafu ynni yn yr ystod Joule, ystyrir bod deunyddiau pyroelectrig a all drosi ynni trydanol yn newidiadau tymheredd cyfnodol yn synwyryddion4 a chynaeafwyr ynni5,6,7. Yma rydym wedi datblygu cynaeafwr ynni thermol macrosgopig ar ffurf cynhwysydd amlhaen wedi'i wneud o 42 gram o dantalad scandiwm plwm, gan gynhyrchu 11.2 J o ynni trydanol fesul cylchred 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 a synwyryddion tymheredd wedi'u hymgorffori. Yn olaf, rydym yn dangos, ar gyfer ystod tymheredd o 10 K, y gall y cynwysyddion amlhaen hyn gyrraedd effeithlonrwydd Carnot o 40%. Mae'r priodweddau hyn oherwydd (1) newid cyfnod fferoelectrig ar gyfer effeithlonrwydd uchel, (2) cerrynt gollyngiad isel i atal colledion, a (3) foltedd chwalfa uchel. Mae'r cynaeafwyr pŵer pyroelectrig macrosgopig, graddadwy ac effeithlon hyn yn ailddychmygu cynhyrchu pŵer thermoelectrig.
O'i gymharu â'r graddiant tymheredd gofodol sy'n ofynnol ar gyfer deunyddiau thermoelectrig, mae cynaeafu ynni deunyddiau thermoelectrig yn gofyn am gylchred tymheredd dros amser. Mae hyn yn golygu cylchred thermodynamig, a ddisgrifir orau gan y diagram entropi (S)-tymheredd (T). Mae Ffigur 1a yn dangos plot ST nodweddiadol o ddeunydd pyroelectrig anlinellol (NLP) sy'n dangos trawsnewidiad cyfnod fferoelectrig-paraelectrig sy'n cael ei yrru gan faes mewn tantalate plwm scandiwm (PST). Mae adrannau glas a gwyrdd y cylchred ar y diagram ST yn cyfateb i'r ynni trydanol wedi'i drawsnewid yng nghylchred Olson (dwy adran isothermol a dwy adran isopol). Yma rydym yn ystyried dau gylchred gyda'r un newid maes trydanol (maes ymlaen ac i ffwrdd) a newid tymheredd ΔT, er gyda thymheredd cychwynnol gwahanol. Nid yw'r cylchred gwyrdd wedi'i leoli yn y rhanbarth trawsnewid cyfnod ac felly mae ganddo arwynebedd llawer llai na'r cylchred glas sydd wedi'i leoli yn y rhanbarth trawsnewid cyfnod. Yn y diagram ST, po fwyaf yw'r arwynebedd, y mwyaf yw'r ynni a gesglir. Felly, rhaid i'r trawsnewid cyfnod gasglu mwy o ynni. Mae'r angen am gylchu arwynebedd mawr mewn NLP yn debyg iawn i'r angen am gymwysiadau electrothermol9, 10, 11, 12 lle mae cynwysyddion amlhaen PST (MLCs) a therpolymerau sy'n seiliedig ar PVDF wedi dangos perfformiad gwrthdro rhagorol yn ddiweddar. statws perfformiad oeri yng nghylchred 13,14,15,16. Felly, rydym wedi nodi MLCs PST o ddiddordeb ar gyfer cynaeafu ynni thermol. Mae'r samplau hyn wedi'u disgrifio'n llawn yn y dulliau ac wedi'u nodweddu yn y nodiadau atodol 1 (microsgopeg electron sganio), 2 (diffracsiwn 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 gan ddangos trawsnewidiadau cyfnod. Dangosir dau gylchred casglu ynni mewn dau barth tymheredd gwahanol. Mae'r cylchoedd glas a gwyrdd yn digwydd y tu mewn a'r tu allan i'r trawsnewidiad cyfnod, yn y drefn honno, ac yn gorffen mewn rhanbarthau gwahanol iawn o'r wyneb. b, dau gylch unipolar 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 gyflyrau yng nghylchred Olson. AB: Gwefrwyd 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: Mae MLC yn rhyddhau 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 cylchred. Yr ardal oren yw'r ynni a gasglwyd mewn un cylchred. c, panel uchaf, foltedd (du) a cherrynt (coch) yn erbyn amser, wedi'u holrhain yn ystod yr un cylch Olson â b. Mae'r ddau fewnosodiad yn cynrychioli ymhelaethiad foltedd a cherrynt ar bwyntiau allweddol yn y cylch. Yn y panel isaf, mae'r cromliniau melyn a gwyrdd yn cynrychioli'r cromliniau tymheredd ac ynni cyfatebol, yn y drefn honno, ar gyfer MLC 1 mm o drwch. Cyfrifir ynni o'r cromliniau cerrynt a foltedd ar y panel uchaf. Mae ynni negatif yn cyfateb i'r ynni a gasglwyd. Mae'r camau sy'n cyfateb i'r priflythrennau yn y pedwar ffigur yr un fath ag yn y cylch Olson. Mae'r cylch AB'CD yn cyfateb i'r cylch Stirling (nodyn ychwanegol 7).
lle mae E a D yn cynrychioli'r maes trydanol a'r maes dadleoli trydanol, yn y drefn honno. Gellir cael Nd yn anuniongyrchol o'r gylched DE (Ffig. 1b) neu'n uniongyrchol drwy gychwyn cylchred thermodynamig. Disgrifiwyd y dulliau mwyaf defnyddiol gan Olsen yn ei waith arloesol ar gasglu ynni pyroelectrig yn y 1980au17.
Ar ffig. 1b dangosir dau 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 ynni a gesglir gan y cylchred Olson a ddangosir yn Ffigur 1a. Mewn gwirionedd, mae'r cylchred Olsen yn cynnwys dau gangen isofield (yma, maes sero yn y gangen DA a 155 kV cm-1 yn y gangen BC) a dau gangen isothermol (yma, 20°С a 20°С yn y gangen AB). C yn y gangen CD) Mae'r ynni a gesglir yn ystod y cylchred yn cyfateb i'r rhanbarthau oren a glas (integryn EdD). Yr ynni a gesglir Nd yw'r gwahaniaeth rhwng ynni mewnbwn ac allbwn, h.y. dim ond yr ardal oren yn ffig. 1b. Mae'r cylchred Olson penodol hwn yn rhoi dwysedd ynni Nd o 1.78 J cm-3. Mae'r cylchred Stirling yn ddewis arall i'r cylchred Olson (Nodyn Atodol 7). Gan fod y cam gwefr gyson (cylched agored) yn haws ei gyrraedd, mae'r dwysedd ynni a dynnwyd o Ffig. 1b (cylchred AB'CD) yn cyrraedd 1.25 J cm-3. Dim ond 70% o'r hyn y gall y cylchred Olson ei gasglu yw hyn, ond mae offer cynaeafu syml yn ei wneud.
Yn ogystal, fe wnaethom fesur yn uniongyrchol yr ynni a gasglwyd yn ystod cylchred Olson trwy roi egni i'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 cylchred Olson. Mae'r cerrynt a'r foltedd yn ei gwneud hi'n bosibl cyfrifo'r ynni a gasglwyd, a dangosir y cromliniau yn ffig. 1c, gwaelod (gwyrdd) a thymheredd (melyn) drwy gydol y cylchred. Mae'r llythrennau ABCD yn cynrychioli'r un cylchred Olson yn Ffig. 1. Mae gwefru MLC yn digwydd yn ystod y goes AB ac fe'i cynhelir ar gerrynt isel (200 µA), felly gall SourceMeter reoli gwefru'n iawn. Canlyniad y cerrynt cychwynnol cyson hwn yw nad yw'r gromlin foltedd (cromlin ddu) yn llinol oherwydd y maes dadleoli potensial anlinellol D PST (Ffig. 1c, mewnosodiad uchaf). Ar ddiwedd y gwefru, mae 30 mJ o ynni trydanol yn cael ei storio yn yr MLC (pwynt B). Yna mae'r MLC yn cynhesu a chynhyrchir cerrynt negatif (ac felly cerrynt negatif) tra bod y foltedd yn aros ar 600 V. Ar ôl 40 eiliad, pan gyrhaeddodd y tymheredd lwyfandir o 90 °C, cafodd y cerrynt hwn ei ddigolledu, er bod y sampl cam wedi cynhyrchu pŵer trydanol o 35 mJ yn y gylched yn ystod yr isofield hwn (ail fewnosodiad yn Ffig. 1c, uchaf). Yna caiff y foltedd ar yr MLC (CD cangen) ei leihau, gan arwain at 60 mJ ychwanegol o waith trydanol. Cyfanswm yr ynni allbwn yw 95 mJ. Yr ynni a gesglir yw'r gwahaniaeth rhwng yr ynni mewnbwn ac allbwn, sy'n rhoi 95 – 30 = 65 mJ. Mae hyn yn cyfateb i ddwysedd ynni o 1.84 J cm-3, sy'n agos iawn at yr Nd a echdynnwyd o'r cylch DE. Mae atgynhyrchadwyedd y cylch Olson hwn wedi'i brofi'n helaeth (Nodyn Atodol 4). Drwy gynyddu foltedd a thymheredd ymhellach, cyflawnwyd 4.43 J cm-3 gan ddefnyddio cylchoedd Olsen mewn MLC PST 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). Gweler Tabl Atodol 1 am fwy o werthoedd yn y llenyddiaeth. Cyrhaeddwyd y perfformiad hwn oherwydd y cerrynt gollyngiad isel iawn yn yr MLCs hyn (<10−7 A ar 750 V a 180 °C, gweler manylion yn Nodyn Atodol 6)—pwynt hollbwysig a grybwyllwyd gan Smith et al.19—mewn cyferbyniad â'r deunyddiau a ddefnyddiwyd mewn astudiaethau cynharach17,20. Cyrhaeddwyd y perfformiad hwn oherwydd y cerrynt gollyngiad isel iawn yn yr MLCs hyn (<10−7 A ar 750 V a 180 °C, gweler manylion yn Nodyn Atodol 6)—pwynt hollbwysig a grybwyllwyd gan Smith et al.19—mewn cyferbyniad â'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 подробности 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 y cerrynt gollyngiad isel iawn yn 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 cynharach 17,20.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中的详细信息） ——Smith 等人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,由于这些 mlc 的泄漏非常（在在在 750 V和 180 ° C 时 <10-7 A，参见补充说明信息））））） —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比之下相比之下相比之下相比之下相之下相比之下相比之下相之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，已经达到了这种性能到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 в допьма примечании 6) — ключевой момент, упомянутый Смитом и др. 19 — для сравнения, были достигнуты эти характеристики. Gan fod cerrynt gollyngiad yr 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 – i'w gymharu, cyflawnwyd y perfformiadau hyn.i ddeunyddiau a ddefnyddiwyd mewn astudiaethau cynharach 17,20.
Yr un amodau (600 V, 20–90 °C) a gymhwyswyd i'r cylch Stirling (Nodyn Atodol 7). Fel y disgwyliwyd o ganlyniadau'r cylch DE, roedd y cynnyrch yn 41.0 mJ. Un o nodweddion mwyaf trawiadol cylchoedd Stirling yw eu gallu i fwyhau'r foltedd cychwynnol trwy'r effaith thermoelectrig. Gwelsom gynnydd 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. Mae'r hylif dielectrig sy'n cario gwres yn y maniffold yn cael ei ddadleoli gan bwmp peristaltig rhwng dau gronfa lle mae tymheredd yr hylif yn cael ei gadw'n gyson (dull). Casglwch hyd at 3.1 J gan ddefnyddio'r cylch 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 ynni o 3.14 J cm-3. Gan ddefnyddio'r cyfuniad hwn, cymerwyd mesuriadau o dan amodau amrywiol (Ffig. 2b). Sylwch fod 1.8 J wedi'i gael dros ystod tymheredd o 80 °C a foltedd o 600 V (155 kV cm-1). Mae hyn yn cytuno'n dda 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 PST MLC 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 dŵr oer a phoeth, dau falf, a ffynhonnell bŵer. 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 MLC 4×7 yn erbyn yr ystod tymheredd (echelin-X) a foltedd (echelin-Y) mewn gwahanol arbrofion.
Rhoddodd fersiwn fwy o'r cynaeafwr (HARV2) gyda 60 PST MLC 1 mm o drwch a 160 PST MLC 0.5 mm o drwch (41.7 g o ddeunydd 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.
Mae cyfnod cylch HARV1 yn 57 eiliad. Cynhyrchodd hyn 54 mW o bŵer gyda 4 rhes o 7 colofn o setiau MLC 1 mm o drwch. I fynd gam ymhellach, fe wnaethom adeiladu trydydd cyfuniad (HARV3) gyda MLC PST 0.5mm o drwch a gosodiad tebyg i HARV1 a HARV2 (Nodyn Atodol 9). Fe wnaethom fesur amser thermoleiddio o 12.5 eiliad. Mae hyn yn cyfateb i amser cylch o 25 eiliad (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 trosglwyddo gwres gan ddefnyddio Efelychu Elfen Gyfyngedig (COMSOL, Nodyn Atodol 10 a Thablau Atodol 2–4) sy'n cyfateb i arbrofion HARV1. Gwnaeth modelu elfennau meidraidd hi'n bosibl rhagweld gwerthoedd pŵer bron urdd maint yn uwch (430 mW) ar gyfer yr un nifer o golofnau PST trwy deneuo'r MLC i 0.2 mm, defnyddio 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 cyfuniad, Ffig. Atodol 10b).
I ddangos defnyddioldeb y casglwr hwn, cymhwyswyd cylch Stirling i arddangoswr annibynnol yn cynnwys dim ond dau MLC PST 0.5 mm o drwch fel casglwyr gwres, switsh foltedd uchel, switsh foltedd isel gyda chynhwysydd storio, trawsnewidydd DC/DC, microreolydd pŵer isel, dau thermocwpl 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 rhedeg yn ymreolaethol tra bod tymheredd y ddau MLC yn amrywio o -5°C i 85°C, yma mewn cylchoedd o 160 eiliad (dangosir sawl cylch yn Nodyn Atodol 11). Yn rhyfeddol, gall dau MLC sy'n pwyso dim ond 0.3g reoli'r system fawr hon yn ymreolaethol. Nodwedd ddiddorol arall yw bod y trawsnewidydd foltedd isel yn gallu trosi 400V i 10-15V gyda 79% o effeithlonrwydd (Nodyn Atodol 11 a Ffigur Atodol 11.3).
Yn olaf, fe wnaethom werthuso effeithlonrwydd y modiwlau MLC hyn wrth drosi ynni thermol yn ynni trydanol. Diffinnir y ffactor ansawdd η o effeithlonrwydd fel cymhareb dwysedd yr ynni 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 cylchred Olsen, yn y drefn honno, fel swyddogaeth o ystod tymheredd MLC PST 0.5 mm o drwch. Rhoddir y ddau set ddata ar gyfer maes trydanol 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 ystodau tymheredd islaw 10 K oherwydd bod hysteresis thermol yr MLC PST rhwng 5 ac 8 K. Mae cydnabod effaith gadarnhaol trawsnewidiadau cyfnod ar effeithlonrwydd yn hanfodol. Mewn gwirionedd, mae'r gwerthoedd gorau posibl ar gyfer η a ηr bron i gyd yn cael eu cael ar y tymheredd cychwynnol Ti = 25°C yn Ffigau 3a,b. Mae hyn oherwydd trawsnewidiad cyfnod agos pan nad oes maes yn cael ei gymhwyso a bod tymheredd Curie TC tua 20°C yn yr MLCs hyn (Nodyn atodol 13).
a,b, effeithlonrwydd η ac effeithlonrwydd cyfrannol cylchred Olson (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot}} ar gyfer y trydan mwyaf gan faes o 195 kV cm-1 a thymheredd cychwynnol gwahanol Ti, }}\,\)(b) ar gyfer y MPC PST 0.5 mm o drwch, yn dibynnu ar yr ystod tymheredd ΔTspan.
Mae gan yr arsylwad olaf ddau oblygiad pwysig: (1) rhaid i unrhyw gylchred effeithiol ddechrau ar dymheredd uwchlaw TC er mwyn i drawsnewidiad cyfnod a achosir gan faes (o baraelectrig i fferoelectrig) 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 ystod tymheredd gyfyngedig yn caniatáu inni gyflawni effeithlonrwydd absoliwt mawr oherwydd y terfyn Carnot (\(\Delta T/T\)). Fodd bynnag, mae'r effeithlonrwydd rhagorol a ddangosir gan y MLCs PST hyn yn cyfiawnhau Olsen pan mae'n sôn y gall "modur thermoelectrig adfywiol dosbarth 20 delfrydol sy'n gweithredu ar dymheredd rhwng 50 °C a 250 °C gael effeithlonrwydd o 30%"17. I gyrraedd y gwerthoedd hyn a phrofi'r cysyniad, byddai'n ddefnyddiol defnyddio PSTs wedi'u dopio gyda TCs gwahanol, fel yr astudiwyd gan Shebanov a Borman. Dangosasant y gall TC mewn PST amrywio o 3 °C (dopio Sb) i 33 °C (dopio Ti) 22. Felly, rydym yn rhagdybio y gall adfywwyr pyroelectrig y genhedlaeth nesaf yn seiliedig ar MLCs PST wedi'u dopio neu ddeunyddiau eraill â thrawsnewidiad cyfnod trefn gyntaf cryf gystadlu â'r cynaeafwyr pŵer gorau.
Yn yr astudiaeth hon, fe wnaethom ymchwilio i MLCs wedi'u gwneud o PST. Mae'r dyfeisiau hyn yn cynnwys cyfres o electrodau Pt a PST, lle mae sawl cynwysydd wedi'u cysylltu'n gyfochrog. Dewiswyd PST oherwydd ei fod yn ddeunydd EC rhagorol ac felly'n ddeunydd NLP rhagorol o bosibl. Mae'n arddangos trawsnewidiad cyfnod ferroelectrig-paraelectrig trefn gyntaf miniog tua 20 °C, sy'n dangos bod ei newidiadau entropi yn debyg i'r rhai a ddangosir yn Ffig. 1. Disgrifiwyd MLCs tebyg yn llawn ar gyfer dyfeisiau EC13,14. Yn yr astudiaeth hon, fe wnaethom ddefnyddio MLCs 10.4 × 7.2 × 1 mm³ a 10.4 × 7.2 × 0.5 mm³. Gwnaed MLCs â thrwch o 1 mm a 0.5 mm o 19 a 9 haen o PST â thrwch o 38.6 µm, yn y drefn honno. Yn y ddau achos, gosodwyd yr haen PST fewnol rhwng electrodau platinwm 2.05 µm o drwch. Mae dyluniad yr MLCs hyn yn tybio bod 55% o'r PSTs yn weithredol, sy'n cyfateb i'r rhan rhwng yr electrodau (Nodyn Atodol 1). Roedd arwynebedd yr electrod gweithredol yn 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 y safleoedd-B, sy'n effeithio'n fawr ar berfformiad EC mewn PST. Trefn safleoedd-B PST MLC yw 0.75 (Nodyn Atodol 2) a geir trwy sinteru ar 1400°C ac yna anelio cannoedd o oriau ar 1000°C. Am ragor 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 angen cronfa ddŵr boeth 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 gyfluniad gwahanol, sef (1) modiwlau Linkam yn gwresogi ac yn oeri un MLC wedi'i gysylltu â ffynhonnell pŵer Keithley 2410, a (2) tri phrototeip (HARV1, HARV2 a HARV3) yn gyfochrog 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 ddŵr thermol yn cynnwys cynhwysydd gwydr wedi'i lenwi â hylif dielectrig ac wedi'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 dau falf pinsio tair ffordd (a brynwyd gan Bio-Chem Fluidics) ym mhob pen o'r cyfuniad i newid hylif yn iawn o un gronfa i'r llall (Ffigur 2a). Er mwyn sicrhau cydbwysedd thermol rhwng y pecyn PST-MLC a'r oerydd, estynnwyd cyfnod y cylch nes bod y thermocyplau mewnfa ac allfa (mor agos â phosibl at y 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, h.y. mae'r ddolen oerydd yn dechrau cylchredeg trwy'r pentwr PST ar ôl i'r mesurydd ffynhonnell gael ei wefru fel eu bod yn cynhesu ar y foltedd cymhwysol a ddymunir ar gyfer y cylch Olson penodol.
Fel arall, rydym wedi cadarnhau'r mesuriadau uniongyrchol hyn o ynni a gasglwyd gyda dulliau anuniongyrchol. Mae'r dulliau anuniongyrchol hyn yn seiliedig ar ddolenni maes dadleoliad trydanol (D) – maes trydanol (E) a gesglir ar dymheredd gwahanol, a thrwy gyfrifo'r arwynebedd rhwng dau ddolen DE, gellir amcangyfrif yn gywir faint o ynni y gellir ei gasglu, fel y dangosir yn y ffigur. yn ffigur 2. .1b. Mae'r dolenni DE hyn hefyd yn cael eu casglu gan ddefnyddio mesuryddion ffynhonnell Keithley.
Cafodd dau ddeg wyth o MLCs PST 1 mm o drwch eu cydosod mewn strwythur plât cyfochrog 4 rhes, 7 colofn yn ôl y dyluniad a ddisgrifir yn y cyfeirnod. 14. Mae'r bwlch hylif rhwng rhesi PST-MLC yn 0.75mm. Cyflawnir hyn trwy ychwanegu stribedi o dâp dwy ochr fel bylchwyr hylif o amgylch ymylon y PST MLC. Mae'r PST MLC wedi'i gysylltu'n drydanol yn gyfochrog â phont epocsi arian mewn cysylltiad â'r gwifrau electrod. Ar ôl hynny, gludwyd gwifrau â resin epocsi arian i bob ochr i derfynellau'r electrod i'w cysylltu â'r cyflenwad pŵer. Yn olaf, mewnosodwch y strwythur cyfan i'r bibell polyolefin. Gludir yr olaf i'r tiwb hylif i sicrhau selio priodol. Yn olaf, adeiladwyd thermocyplau math K 0.25 mm o drwch i bob pen o strwythur y PST-MLC i fonitro tymereddau hylif y fewnfa a'r allfa. I wneud hyn, rhaid tyllu'r bibell yn gyntaf. Ar ôl gosod y thermocwl, rhowch 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 PST MLC 0.5 mm o drwch wedi'u dosbarthu fel platiau cyfochrog gyda 5 colofn ac 8 rhes, ac roedd gan y pedwar sy'n weddill 15 PST MLC 1 mm o drwch yr un, mewn strwythur plât cyfochrog 3-colofn × 5-rhes. Cyfanswm y nifer o MLCs PST a ddefnyddiwyd oedd 220 (160 0.5 mm o drwch a 60 MLC PST 1 mm o drwch). Rydym yn galw'r ddwy is-uned hyn yn 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, ailadroddwyd 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'r wyth prototeip unigol i gyd wedi'u cysylltu'n drydanol yn gyfochrog. Mae is-unedau HARV2_160 a HARV2_60 yn gweithio ar yr un pryd yn y cylch Olson gan arwain at gynaeafu 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 boeth neu oer, gan leihau amseroedd cylchred.
Yn PST MLC, cymhwysir maes trydan cyson 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 maes ei dynnu (V = 0), a chaiff yr ynni sydd wedi'i storio ynddo ei ddychwelyd yn ôl i'r cownter ffynhonnell, sy'n cyfateb i un cyfraniad arall o'r ynni a gasglwyd. Yn olaf, gyda foltedd V = 0 wedi'i gymhwyso, caiff PSTau'r MLC eu hoeri i'w tymheredd cychwynnol fel y gall y cylch ddechrau eto. Ar y cam hwn, ni chesglir ynni. Fe wnaethom redeg y cylch Olsen gan ddefnyddio Keithley 2410 SourceMeter, gan wefru'r PST MLC o ffynhonnell foltedd a gosod y cyfatebiaeth cerrynt 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, gwefrwyd MLCs PST mewn modd ffynhonnell foltedd ar werth maes trydan cychwynnol (foltedd cychwynnol Vi > 0), cerrynt cydymffurfio dymunol fel bod y cam gwefru yn cymryd tua 1 eiliad (a bod digon o bwyntiau'n cael eu casglu ar gyfer cyfrifiad dibynadwy o'r ynni) a thymheredd oer. Mewn cylchoedd Stirling, gwefrwyd MLCs PST mewn modd ffynhonnell foltedd ar werth maes trydan cychwynnol (foltedd cychwynnol Vi > 0), cerrynt cydymffurfio dymunol fel bod y cam gwefru yn cymryd tua 1 eiliad (a bod digon o bwyntiau'n cael eu casglu ar gyfer cyfrifiad dibynadwy o'r ynni) a thymheredd oer. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались в режиме источника напряжения при начальном значении эпректо (начальное напряжение Vi > 0), желаемом податливом токе, так что этап зарядки занимает около 1 с (и сомпании) количество точек для надежного расчета энергия) и холодная температура. Yng nghylchoedd MLC Stirling PST, cawsant eu gwefru 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 eiliad (a chesglir nifer digonol o bwyntiau 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）充电，所需的顺应电流使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, mae'r PST MLC yn cael ei wefru 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 gwefru (a chasglwyd digon o bwyntiau i gyfrifo (ynni) a thymheredd isel yn ddibynadwy). В цикле Стирлинга PST MLC заряжается в режиме источника напряжения с начальным значением электриы (начальное напряжение Vi > 0), требуемый ток податливости таков, что этап зарядки занимает около 1 бимает около 1 достаточное количество точек, чтобы надежно рассчитать энергию) и низкие температуры. Yn y cylch Stirling, mae'r PST MLC yn cael ei wefru 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 gwefru yn cymryd tua 1 eiliad (a chesglir nifer digonol o bwyntiau i gyfrifo'r ynni'n 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 gwefr yn aros yn PST yr MJK, ac mae'r foltedd yn cynyddu wrth i'r sampl gynhesu. Ni chesglir unrhyw ynni yn y fraich BC oherwydd bod I = 0 mA. Ar ôl cyrraedd tymheredd uchel, mae'r foltedd yn yr MLT FT yn cynyddu (mewn rhai achosion mwy na 30 gwaith, gweler ffig. 7.2 ychwanegol), caiff yr MLK FT ei ryddhau (V = 0), ac mae ynni trydanol yn cael ei storio ynddynt am yr un faint ag y byddant yn y gwefr gychwynnol. Mae'r un gyfatebiaeth gerrynt yn cael ei dychwelyd i'r ffynhonnell mesurydd. Oherwydd ennill foltedd, mae'r ynni sydd wedi'i storio ar dymheredd uchel yn uwch na'r hyn a ddarparwyd ar ddechrau'r cylch. O ganlyniad, ceir ynni trwy drosi gwres yn drydan.
Defnyddiwyd Mesurydd Ffynhonnell Keithley 2410 i fonitro'r foltedd a'r cerrynt a roddir ar y PST MLC. Cyfrifir yr ynni cyfatebol trwy integreiddio lluoswm y foltedd a'r cerrynt a ddarllenir gan fesurydd ffynhonnell Keithley, \ (E = {\int }_{0}^{\tau }{I}_({\rm {meas})}\left(t\ right){V}_{{\rm{meas}}}(t)\), lle mae τ yn gyfnod y cyfnod. Ar ein cromlin ynni, mae gwerthoedd ynni positif yn golygu'r ynni sydd gennym i'w roi i'r MLC PST, ac mae gwerthoedd negyddol yn golygu'r ynni a echdynnwn ohonynt ac felly'r ynni a dderbynnir. Pennir y pŵer cymharol ar gyfer cylchred casglu penodol trwy rannu'r ynni 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 a Henao, NC Adolygiad o ddatblygiad a chymwysiadau microgeneraduron thermoelectrig ar gyfer cynaeafu ynni. Ando Junior, OH, Maran, ALO a Henao, NC Adolygiad o ddatblygiad a chymwysiadau microgeneraduron thermoelectrig ar gyfer cynaeafu ynni.Ando Junior, Ohio, Maran, ALO a Henao, NC Trosolwg o ddatblygiad a chymhwyso microgeneraduron thermoelectrig 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 thermoelectrig ar gyfer cynaeafu ynni.ailddechrau. cefnogaeth. Energy Rev. 91, 376–393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. a Sinke, WC Deunyddiau ffotofoltäig: effeithlonrwydd presennol a heriau'r dyfodol. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. a 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. a Sinke, WC Deunyddiau solar: effeithlonrwydd cyfredol 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 a Yang, Y. Effaith pyro-piezoelectrig gysylltiedig ar gyfer synhwyro tymheredd a phwysau hunan-bweredig ar yr un pryd. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL a Yang, Y. Effaith pyro-piezoelectrig gyfunol ar gyfer synhwyro tymheredd a phwysau ar yr un pryd â phŵer hunangynhwysol.Song K., Zhao R., Wang ZL a Yan Yu. Effaith pyropiezoelectrig gyfunol ar gyfer mesur tymheredd a phwysau ar yr un pryd yn ymreolaethol. 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 a Yang, Y. Ar gyfer hunan-bweru ar yr un pryd â thymheredd a phwysau.Song K., Zhao R., Wang ZL a Yan Yu. Effaith thermopiezoelectrig gyfunol ar gyfer mesur tymheredd a phwysau ar yr un pryd yn ymreolaethol.Ymlaen. alma mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. a Guyomar, D. Cynaeafu ynni yn seiliedig ar gylchoedd pyroelectrig Ericsson mewn cerameg fferoelectrig ymlaciwr. Sebald, G., Pruvost, S. a Guyomar, D. Cynaeafu ynni yn seiliedig ar gylchoedd pyroelectrig Ericsson mewn cerameg fferoelectrig ymlaciwr.Sebald G., Prouvost S. a Guyomar D. Cynaeafu ynni yn seiliedig ar gylchoedd pyroelectrig Ericsson mewn cerameg fferoelectrig ymlaciol.Sebald G., Prouvost S. a Guyomar D. Cynaeafu ynni mewn cerameg fferoelectrig ymlaciol yn seiliedig ar gylchu pyroelectrig Ericsson. Strwythur alma mater clyfar. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. a Whatmore, RW Deunyddiau electrocalorig a phyroelectrig y genhedlaeth nesaf ar gyfer rhyng-drosi ynni electrothermol cyflwr solid. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. a Whatmore, RW Deunyddiau electrocalorig a phyroelectrig y genhedlaeth nesaf ar gyfer rhyng-drosi ynni electrothermol cyflwr solid. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы следуюпоки взаимного преобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. a Whatmore, RW Deunyddiau electrocalorig a phyroelectrig y genhedlaeth nesaf ar gyfer rhyng-drosi ynni electrothermol cyflwr solet. 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. a Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы следуюпоки взаимного преобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. a Whatmore, RW Deunyddiau electrocalorig a phyroelectrig y genhedlaeth nesaf ar gyfer rhyng-drosi ynni electrothermol cyflwr solet.Y Fonesig Bull. 39, 1099–1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL a Yang, Y. Safon a ffigur teilyngdod ar gyfer meintioli perfformiad nanogeneraduron pyroelectrig. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL a Yang, Y. Safon a ffigur teilyngdod ar gyfer meintioli perfformiad nanogeneraduron pyroelectrig.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL a Yang, Yu. Sgôr safonol ac ansawdd ar gyfer mesur 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 mesur perfformiad nanogeneradur pyroelectrig.Nano Energy 55, 534–540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. a Mathur, ND Cylchoedd oeri electrocalorig mewn tantalate scandiwm plwm gydag adfywio gwirioneddol trwy amrywiad maes. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. a Mathur, ND Cylchoedd oeri electrocalorig mewn tantalate scandiwm plwm gydag adfywio gwirioneddol trwy amrywiad maes.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. a Mathur, ND Cylchoedd oeri electrocalorig mewn tantalate plwm-scandiwm gydag adfywio gwirioneddol trwy 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 Cylchred oeri electrothermol o dantalad scandiwm-plwm ar gyfer adfywio gwirioneddol trwy wrthdroi maes.ffiseg Adolygiad X 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. a Mathur, ND Deunyddiau calorig ger trawsnewidiadau cyfnod fferoig. Moya, X., Kar-Narayan, S. a Mathur, ND Deunyddiau calorig ger trawsnewidiadau cyfnod fferoig.Moya, X., Kar-Narayan, S. a Mathur, ND Deunyddiau calorig ger trawsnewidiadau cyfnod ferroid. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND 铁质相变附近的热量材料。 Moya, X., Kar-Narayan, S. a 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. a Mathur, ND Deunyddiau calorig ar gyfer oeri a gwresogi. Moya, X. a 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. a 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 deunydd electrocalorig mewn scandiwm-scandiwm-plwm wedi'i drefnu'n dda. Cyfathrebiad Cenedlaethol. 12, 3298 (2021).
Nair, B. et al. Mae effaith electrothermol cynwysyddion amlhaen ocsid yn fawr dros ystod tymheredd eang. Nature 575, 468–472 (2019).
Torello, A. ac eraill. Ystod tymheredd enfawr mewn adfywyddion electrothermol. Science 370, 125–129 (2020).
Wang, Y. ac eraill. System oeri electrothermol cyflwr solid perfformiad uchel. Science 370, 129–133 (2020).
Meng, Y. et al. Dyfais oeri electrothermol Cascade ar gyfer cynnydd tymheredd mawr. National Energy 5, 996–1002 (2020).
Olsen, RB a Brown, DD Trosi gwres yn uniongyrchol effeithlon iawn i fesuriadau pyroelectrig sy'n gysylltiedig ag ynni trydanol. Olsen, RB a Brown, DD Trosi gwres yn uniongyrchol effeithlonrwydd uchel i fesuriadau pyroelectrig sy'n gysylltiedig ag ynni trydanol.Olsen, RB a Brown, DD Trosi gwres yn ynni trydanol yn uniongyrchol ac yn effeithlon iawn sy'n gysylltiedig â mesuriadau pyroelectrig. 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 uniongyrchol ac effeithlon sy'n gysylltiedig â mesuriadau pyroelectrig.Ferroelectrics 40, 17–27 (1982).
Pandya, S. et al. Dwysedd ynni a phŵer mewn ffilmiau fferoelectrig ymlaciwr tenau. Alma mater cenedlaethol. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, AN a Hanrahan, BM Trosi pyroelectrig rhaeadrol: optimeiddio'r trawsnewidiad cyfnod fferoelectrig a chollfeydd trydanol. Smith, AN a Hanrahan, BM Trosi pyroelectrig rhaeadrol: optimeiddio'r trawsnewidiad cyfnod fferoelectrig a chollfeydd trydanol.Smith, AN a Hanrahan, BM Trosi pyroelectrig rhaeadrol: trawsnewid cyfnod fferoelectrig ac optimeiddio colled drydanol. Smith, AN a Hanrahan, BM 级联热释电转换:优化铁电相变和电损耗。 Smith, AN a Hanrahan, BMSmith, AN a Hanrahan, BM Trosi pyroelectrig rhaeadrol: optimeiddio trawsnewidiadau cyfnod fferoelectrig a chollfeydd trydanol.J. Cymhwysiad. ffiseg. 128, 24103 (2020).
Hoch, SR Defnyddio deunyddiau fferoelectrig i drosi ynni thermol yn drydan. proses. IEEE 51, 838–845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM a Dullea, J. Trawsnewidydd ynni pyroelectrig rhaeadrol. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM a Dullea, J. Trawsnewidydd ynni pyroelectrig rhaeadrol.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM a Dullea, J. Trosydd Pŵer Pyroelectrig Cascade. 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 pyroelectrig rhaeadrol.Ferroelectrics 59, 205–219 (1984).
Shebanov, L. a Borman, K. Ar doddiannau solet tantalat plwm-scandiwm gydag effaith electrocalorig uchel. Shebanov, L. a Borman, K. Ar doddiannau solet tantalat plwm-scandiwm gydag effaith electrocalorig uchel.Shebanov L. a Borman K. Ar doddiannau solet o dantalad plwm-scandiwm gydag effaith electrocalorig uchel. Shebanov, L. & Borman, K. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体。 Shebanov, L. a Borman, K.Shebanov L. a Borman K. Ar doddiannau solid scandiwm-plwm-scandiwm gydag effaith electrocalorig uchel.Ferroelectrics 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 drwy 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