L-offerta ta 'sorsi sostenibbli ta' elettriku hija waħda mill-aktar sfidi importanti ta 'dan is-seklu. Żoni ta 'riċerka fil-materjali tal-ħsad tal-enerġija joħorġu minn din il-motivazzjoni, inklużi t-termoelettriċi1, il-fotovoltaic2 u t-termofotovoltajka3. Għalkemm għandna nuqqas ta 'materjali u apparati li kapaċi jaħsdu l-enerġija fil-firxa Joule, materjali piroelettriċi li jistgħu jikkonvertu l-enerġija elettrika f'bidliet perjodiċi fit-temperatura huma kkunsidrati sensers4 u l-ħsad tal-enerġija5,6,7. Hawnhekk żviluppaw ħsad tal-enerġija termali makroskopika fil-forma ta 'kapaċitatur b'ħafna saffi magħmula minn 42 gramma ta' skandju taċ-ċomb tantalat, li jipproduċi 11.2 J ta 'enerġija elettrika għal kull ċiklu termodinamiku. Kull modulu piroelettriku jista 'jiġġenera densità ta' enerġija elettrika sa 4.43 J CM-3 għal kull ċiklu. Aħna nuru wkoll li żewġ moduli bħal dawn li jiżnu 0.3 g huma biżżejjed biex iħaddmu kontinwament il-ħsad ta 'l-enerġija awtonomi b'mikrokontrolluri inkorporati u sensuri tat-temperatura. Fl-aħħarnett, aħna nuru li għal firxa ta 'temperatura ta' 10 K, dawn il-kondensaturi b'ħafna saffi jistgħu jilħqu l-effiċjenza ta '40% Carnot. Dawn il-proprjetajiet huma dovuti għal (1) bidla tal-fażi ferroelettrika għal effiċjenza għolja, (2) kurrent ta 'tnixxija baxxa biex jipprevjeni t-telf, u (3) vultaġġ ta' tqassim għoli. Dawn il-ħsad tal-enerġija piroelettrika makroskopika, skalabbli u effiċjenti qed jimmaġinaw mill-ġdid il-ġenerazzjoni ta 'enerġija termoelettrika.
Meta mqabbel mal-gradjent tat-temperatura spazjali meħtieġ għal materjali termoelettriċi, il-ħsad tal-enerġija ta 'materjali termoelettriċi jeħtieġ ċikliżmu tat-temperatura maż-żmien. Dan ifisser ċiklu termodinamiku, li huwa deskritt l-aħjar mid-dijagramma tat-temperatura (i)-entropija (T). Il-Figura 1A turi plot ST tipiku ta 'materjal pirroelettriku mhux lineari (NLP) li juri tranżizzjoni tal-fażi ferroelettrika-paraelettrika mmexxija mill-kamp fit-tantalat taċ-ċomb scandium (PST). Is-sezzjonijiet blu u ħodor taċ-ċiklu fuq id-dijagramma ST jikkorrispondu għall-enerġija elettrika konvertita fiċ-ċiklu ta 'Olson (żewġ sezzjonijiet iżotermiċi u żewġ isopole). Hawnhekk aħna nikkunsidraw żewġ ċikli bl-istess bidla tal-kamp elettriku (qasam mixgħul u mitfi) u bidla fit-temperatura ΔT, għalkemm b'temperaturi inizjali differenti. Iċ-ċiklu aħdar ma jinsabx fir-reġjun ta 'transizzjoni tal-fażi u b'hekk għandu żona ferm iżgħar miċ-ċiklu blu li jinsab fir-reġjun ta' transizzjoni tal-fażi. Fid-dijagramma ST, iktar tkun kbira ż-żona, iktar tkun kbira l-enerġija miġbura. Għalhekk, it-tranżizzjoni tal-fażi għandha tiġbor aktar enerġija. Il-ħtieġa għal ċikliżmu ta 'żona kbira f'NLP hija simili ħafna għall-ħtieġa għal applikazzjonijiet elettrotermiċi9, 10, 11, 12 fejn il-kondensaturi b'ħafna saffi PST (MLCs) u t-terpolimeri bbażati fuq il-PVDF reċentement urew prestazzjoni b'lura eċċellenti. Status tal-prestazzjoni tat-tkessiħ fiċ-ċiklu 13,14,15,16. Għalhekk, aħna identifikajna MLCs PST ta 'interess għall-ħsad ta' enerġija termali. Dawn il-kampjuni ġew deskritti bis-sħiħ fil-metodi u kkaratterizzati fin-Noti Supplimentari 1 (skennjar tal-mikroskopija elettronika), 2 (diffrazzjoni tar-raġġi X) u 3 (kalorimetrija).
A, Skeċċ ta 'Entropy (S) -Temperature (T) plott b'qasam elettriku mixgħul u mitfi applikat għal materjali NLP li juru transizzjonijiet ta' fażi. Żewġ ċikli ta 'ġbir ta' enerġija huma murija f'żewġ żoni ta 'temperatura differenti. Iċ-ċikli blu u ħodor iseħħu ġewwa u barra t-tranżizzjoni tal-fażi, rispettivament, u jispiċċaw f'reġjuni differenti ħafna tal-wiċċ. B, Żewġ ċrieki unipolari MLC DE PST, 1 mm ħoxna, imkejla bejn 0 u 155 kV cm-1 f'20 ° C u 90 ° C, rispettivament, u ċ-ċikli Olsen korrispondenti. L-ittri ABCD jirreferu għal stati differenti fiċ-ċiklu ta ’Olson. AB: L-MLCs ġew iċċarġjati għal 155 kV cm-1 f'20 ° C. QK: MLC inżamm f'155 kV cm-1 u t-temperatura tqajmet għal 90 ° C. CD: Skariki tal-MLC f'90 ° C. DA: MLC imkessaħ għal 20 ° C f'qasam żero. Iż-żona blu tikkorrispondi għall-qawwa tal-input meħtieġa biex tibda ċ-ċiklu. Iż-żona oranġjo hija l-enerġija miġbura f'ċiklu wieħed. C, pannell ta 'fuq, vultaġġ (iswed) u kurrent (aħmar) kontra l-ħin, traċċati matul l-istess ċiklu ta' Olson bħal b. Iż-żewġ inserzjonijiet jirrappreżentaw l-amplifikazzjoni tal-vultaġġ u l-kurrent f'punti ewlenin fiċ-ċiklu. Fil-pannell t'isfel, il-kurvi isfar u ħodor jirrappreżentaw il-kurvi tat-temperatura u l-enerġija korrispondenti, rispettivament, għal 1 mm ħxuna MLC. L-enerġija hija kkalkulata mill-kurvi tal-kurrent u tal-vultaġġ fuq il-pannell ta 'fuq. L-enerġija negattiva tikkorrispondi għall-enerġija miġbura. Il-passi li jikkorrispondu għall-ittri kapitali fl-erba 'figuri huma l-istess bħal fiċ-ċiklu ta' Olson. Iċ-ċiklu AB'CD jikkorrispondi għaċ-ċiklu ta 'Stirling (nota addizzjonali 7).
Fejn E u D huma l-kamp elettriku u l-kamp ta 'spostament elettriku, rispettivament. ND jista 'jinkiseb indirettament miċ-ċirkwit DE (Fig. 1B) jew direttament billi tibda ċiklu termodinamiku. L-iktar metodi utli ġew deskritti minn Olsen fix-xogħol pijunier tiegħu fuq il-ġbir ta 'enerġija piroelettrika fis-snin 1980s17.
Fuq Fig. 1B juri żewġ linji monopolari DE ta 'kampjuni PST-MLC ħoxnin ta' 1 mm immuntati f'20 ° C u 90 ° C, rispettivament, fuq firxa ta '0 sa 155 kV cm-1 (600 V). Dawn iż-żewġ ċikli jistgħu jintużaw biex jikkalkulaw indirettament l-enerġija miġbura miċ-ċiklu Olson muri fil-Figura 1A. Fil-fatt, iċ-ċiklu ta 'Olsen jikkonsisti f'żewġ fergħat ta' Isofield (hawn, qasam żero fil-fergħa DA u 155 kV cm-1 fil-fergħa BC) u żewġ fergħat iżotermiċi (hawn, 20 ° с u 20 ° с fil-fergħa AB). C Fil-fergħa tas-CD) L-enerġija miġbura matul iċ-ċiklu tikkorrispondi għar-reġjuni oranġjo u blu (EDD integrali). L-enerġija miġbura nd hija d-differenza bejn l-enerġija u l-enerġija tal-ħruġ, jiġifieri biss iż-żona oranġjo fil-Fig. 1b. Dan iċ-ċiklu ta 'Olson partikolari jagħti densità ta' enerġija ND ta '1.78 J CM-3. Iċ-ċiklu ta 'Stirling huwa alternattiva għaċ-ċiklu ta' Olson (Nota Supplimentari 7). Minħabba li l-istadju ta 'ħlas kostanti (ċirkwit miftuħ) jintlaħaq aktar faċilment, id-densità tal-enerġija estratta mill-Fig. 1B (ċiklu AB'CD) tilħaq 1.25 J CM-3. Dan huwa biss 70% ta 'dak li ċ-ċiklu ta' Olson jista 'jiġbor, iżda tagħmir tal-ħsad sempliċi jagħmel dan.
Barra minn hekk, aħna mkejla direttament l-enerġija miġbura matul iċ-ċiklu ta 'Olson billi enerġizza l-PST MLC bl-użu ta' stadju ta 'kontroll tat-temperatura ta' LinkAM u miter tas-sors (metodu). Il-Figura 1C fil-parti ta 'fuq u fl-inserzjonijiet rispettivi turi l-kurrent (aħmar) u l-vultaġġ (iswed) miġbura fuq l-istess 1 mm PST MLC ħoxnin bħal għad-DE Loop li jgħaddi mill-istess ċiklu ta' Olson. Il-kurrent u l-vultaġġ jagħmluha possibbli li tiġi kkalkulata l-enerġija miġbura, u l-kurvi huma murija fil-Fig. 1C, qiegħ (aħdar) u temperatura (isfar) matul iċ-ċiklu. L-ittri ABCD jirrappreżentaw l-istess ċiklu ta 'Olson fil-Fig. 1. Iċċarġjar tal-MLC iseħħ matul is-sieq AB u jitwettaq b'kurrent baxx (200 µA), u għalhekk sourcemeter jista' jikkontrolla sew l-iċċarġjar. Il-konsegwenza ta 'dan il-kurrent inizjali kostanti hija li l-kurva tal-vultaġġ (kurva sewda) mhix lineari minħabba l-kamp ta' spostament potenzjali mhux lineari D PST (Fig. 1C, l-aqwa inserzjoni). Fi tmiem l-iċċarġjar, 30 MJ ta 'enerġija elettrika hija maħżuna fl-MLC (punt B). L-MLC imbagħad jisħon u kurrent negattiv (u għalhekk kurrent negattiv) huwa prodott waqt li l-vultaġġ jibqa 'f'600 V. wara 40 s, meta t-temperatura laħqet plateau ta '90 ° C, dan il-kurrent ġie kkumpensat, għalkemm il-kampjun pass prodott fiċ-ċirkwit ta' enerġija elettrika ta '35 MJ matul dan l-isofield (it-tieni inserzjoni fil-Fig. 1C, top). Il-vultaġġ fuq l-MLC (fergħa CD) huwa mbagħad imnaqqas, li jirriżulta f'60 MJ addizzjonali ta 'xogħol elettriku. L-enerġija totali tal-ħruġ hija ta '95 MJ. L-enerġija miġbura hija d-differenza bejn l-input u l-enerġija tal-ħruġ, li tagħti 95 - 30 = 65 MJ. Dan jikkorrispondi għal densità ta 'enerġija ta' 1.84 J CM-3, li hija viċin ħafna tal-ND estratt miċ-ċirku de. Ir-riproduċibilità ta 'dan iċ-ċiklu ta' Olson ġiet ittestjata b'mod estensiv (Nota Supplimentari 4). Billi żżid aktar il-vultaġġ u t-temperatura, ksibna 4.43 J CM-3 bl-użu ta 'ċikli OLSEN f'PST MLC ħoxnin ta' 0.5 mm fuq firxa ta 'temperatura ta' 750 V (195 kV cm-1) u 175 ° C (Nota Supplimentari 5). Dan huwa erba 'darbiet akbar mill-aħjar prestazzjoni rrappurtata fil-letteratura għaċ-ċikli diretti ta' Olson u nkisbet fuq films irqaq ta 'Pb (Mg, NB) O3-PBTIO3 (PMN-PT) (1.06 J CM-3) 18 (cm. Tabella Supplimentari 1 għal aktar valuri fil-letteratura). Din il-prestazzjoni ntlaħqet minħabba l-kurrent ta 'tnixxija baxxa ħafna ta' dawn l-MLCs (<10-7 A f'750 V u 180 ° C, ara d-dettalji fin-Nota Supplimentari 6) - punt kruċjali msemmi minn Smith et al.19 - b'kuntrast mal-materjali użati fi studji preċedenti17,20. Din il-prestazzjoni ntlaħqet minħabba l-kurrent ta 'tnixxija baxxa ħafna ta' dawn l-MLCs (<10-7 A f'750 V u 180 ° C, ara d-dettalji fin-Nota Supplimentari 6) - punt kruċjali msemmi minn Smith et al.19 - b'kuntrast mal-materjali użati fi studji preċedenti17,20. Эти характеристики ыыли достигнуты благодаря очень низкомet в дополнительном примечании 6) - критический момент, упомнуjal с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с с. 19 - в о тличие от к материаам, исползованны б болеее ранних исследованиях17,20. Dawn il-karatteristiċi nkisbu minħabba l-kurrent ta 'tnixxija baxxa ħafna ta' dawn l-MLCs (<10–7 A f'temperatura ta '750 V u 180 ° C, ara n-Nota Supplimentari 6 għad-dettalji) - punt kritiku msemmi minn Smith et al. 19 - B'kuntrast ma 'materjali użati fi studji preċedenti17,20.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））） 中的详细信息— Smith 等人 19 提到的关键点 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 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 ， 参见 补充 说明 6 中 详细 信息 信息）））））））） - 等 人 19 提到 提到 关键 关键 关键 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 токки этих mlc очень низкий (<10–7 а при 750 в и 180 ° C, с. Подробности в допоura hawn ключевой момент, упомнутый сиитом и и др. 19 - для сравнения, ыыли достигнуты эти характеристикикиpprojali. Peress li l-kurrent ta 'tnixxija ta' dawn l-MLCs huwa baxx ħafna (<10–7 A f'750 V u 180 ° C, ara n-Nota Supplimentari 6 għad-dettalji) - punt ewlieni msemmi minn Smith et al. 19 - Għal paragun, dawn il-wirjiet intlaħqu.għal materjali użati fi studji preċedenti 17,20.
L-istess kundizzjonijiet (600 V, 20-90 ° C) applikaw għaċ-ċiklu ta 'Stirling (Nota Supplimentari 7). Kif kien mistenni mir-riżultati taċ-ċiklu DE, ir-rendiment kien 41.0 MJ. Waħda mill-iktar karatteristiċi impressjonanti taċ-ċikli ta 'Stirling hija l-abbiltà tagħhom li jamplifikaw il-vultaġġ inizjali permezz tal-effett termoelettriku. Aħna osservajna qligħ ta 'vultaġġ sa 39 (minn vultaġġ inizjali ta' 15 V sa vultaġġ tat-tarf sa 590 V, ara Fig Supplimentari. 7.2).
Karatteristika oħra distintiva ta 'dawn l-MLCs hija li huma oġġetti makroskopiċi kbar biżżejjed biex jiġbru l-enerġija fil-firxa Joule. Għalhekk, bnejna prototip Harvester (HARV1) bl-użu ta '28 mlc PST 1 mm ħxuna, wara l-istess disinn tal-pjanċa parallel deskritt minn Torello et al.14, f'matriċi 7 × 4 kif muri fil-Fig. Il-fluwidu dielettriku li jġorr is-sħana fil-manifold huwa spinat minn pompa peristaltika bejn żewġ reservoirs bejn żewġ reservoirs bejn żewġ reservoirs tal-fluwidu fejn it-temperatura tal-fluwidu hija miżmuma mill-kostanti (metodu). Iġbor sa 3.1 J billi tuża ċ-ċiklu Olson deskritt fil-Fig. 2a, reġjuni iżotermali f'10 ° C u 125 ° C u reġjuni isofield f'0 u 750 V (195 kV cm-1). Dan jikkorrispondi għal densità ta 'enerġija ta' 3.14 J CM-3. Bl-użu ta 'dan il-għaqda, il-kejl ittieħed taħt diversi kundizzjonijiet (Fig. 2b). Innota li 1.8 J inkiseb fuq firxa ta 'temperatura ta' 80 ° C u vultaġġ ta '600 V (155 kV cm-1). Dan huwa bi qbil tajjeb mal-65 MJ imsemmi qabel għal 1 mm PST MLC ħoxnin taħt l-istess kundizzjonijiet (28 × 65 = 1820 MJ).
A, setup sperimentali ta 'prototip Harv1 immuntat ibbażat fuq 28 mlc PSTS 1 mm ħoxnin (4 ringieli × 7 kolonni) li jimxu fuq ċikli Olson. Għal kull wieħed mill-erba 'passi taċ-ċiklu, it-temperatura u l-vultaġġ huma pprovduti fil-prototip. Il-kompjuter isuq pompa peristaltika li tiċċirkola fluwidu dielettriku bejn il-ġibjuni kesħin u sħan, żewġ valvi, u sors ta 'enerġija. Il-kompjuter juża wkoll termokoppji biex jiġbor dejta dwar il-vultaġġ u l-kurrent fornut lill-prototip u t-temperatura tal-għaqda mill-provvista tal-enerġija. B, enerġija (kulur) miġbura mill-prototip 4 × 7 mlc tagħna kontra firxa tat-temperatura (assi x) u vultaġġ (assi y) f'esperimenti differenti.
Verżjoni ikbar tal-ħsad (HARV2) b'60 pST mlc 1 mm ħoxna u 160 pST mlc 0.5 mm ħoxna (41.7 g materjal piroelettriku attiv) taw 11.2 J (Nota Supplimentari 8). Fl-1984, Olsen għamlet ħsad tal-enerġija bbażat fuq 317 g ta 'kompost Pb (ZR, Ti) O3 li kapaċi jiġġenera 6.23 j ta' elettriku f'temperatura ta 'madwar 150 ° C (ref. 21). Għal din il-kombinata, dan huwa l-uniku valur ieħor disponibbli fil-firxa Joule. Ltqajna ftit iktar minn nofs il-valur li ksibna u kważi seba 'darbiet il-kwalità. Dan ifisser li d-densità tal-enerġija ta 'HARV2 hija 13-il darba ogħla.
Il-perjodu taċ-ċiklu HARV1 huwa ta '57 sekonda. Dan ipproduċa 54 MW ta 'enerġija b'4 ringieli ta' 7 kolonni ta '1 mm settijiet MLC ħoxnin. Biex nieħduh pass ieħor, bnejna t-tielet kombinata (HARV3) ma 'PST MLC ħoxnin ta' 0.5mm u setup simili għal HARV1 u HARV2 (Nota Supplimentari 9). Aħna kejlna ħin ta 'termalizzazzjoni ta '12 .5 sekondi. Dan jikkorrispondi għal ħin taċ-ċiklu ta '25 s (Fig Supplimentari 9). L-enerġija miġbura (47 MJ) tagħti qawwa elettrika ta '1.95 MW għal kull mlc, li mbagħad tippermettilna nimmaġinaw li HARV2 jipproduċi 0.55 W (madwar 1.95 MW × 280 PST MLC 0.5 mm ħxuna). Barra minn hekk, aħna simulati trasferiment tas-sħana bl-użu ta 'simulazzjoni ta' elementi finiti (COMSOL, Nota Supplimentari 10 u Tabelli Supplimentari 2-4) li jikkorrispondu għall-esperimenti HARV1. L-immudellar tal-elementi finiti għamilha possibbli li jiġu mbassra valuri tal-qawwa kważi ordni ta 'kobor ogħla (430 MW) għall-istess numru ta' kolonni PST billi tnaqqas l-MLC għal 0.2 mm, billi tuża l-ilma bħala likwidu li jkessaħ, u terġa 'tinkiseb il-matriċi għal 7 ringieli. × 4 kolonni (minbarra, kien hemm 960 MW meta t-tank kien ħdejn il-kombinata, Fig. 10b supplimentari).
Biex turi l-utilità ta 'dan il-kollettur, ċiklu ta' stirling ġie applikat għal dimostratur stand-alone li jikkonsisti f'żewġ MLCs PST ħoxnin ta '0.5 mm bħala kollezzjonisti tas-sħana, swiċċ ta' vultaġġ għoli, swiċċ ta 'vultaġġ baxx b'kapaċitatur tal-ħażna, konvertitur DC / DC, mikrokontrollur ta' enerġija baxxa, żewġ termokouples u konvertitur ta 'spinta (Nota Supplimentari 11). Iċ-ċirkwit jirrikjedi li l-kapaċitatur tal-ħażna jiġi ċċarġjat inizjalment f'9V u mbagħad jimxi b'mod awtonomu waqt li t-temperatura taż-żewġ MLCs tvarja minn -5 ° C sa 85 ° C, hawn f'ċikli ta '160 s (diversi ċikli huma murija fin-Nota Supplimentari 11). B'mod notevoli, żewġ MLCs li jiżnu biss 0.3g jistgħu jikkontrollaw b'mod awtonomu din is-sistema kbira. Karatteristika interessanti oħra hija li l-konvertitur ta 'vultaġġ baxx huwa kapaċi jikkonverti 400V sa 10-15V b'effiċjenza ta '79% (Nota Supplimentari 11 u Figura Supplimentari 11.3).
Fl-aħħarnett, aħna evalwajna l-effiċjenza ta 'dawn il-moduli MLC biex nikkonvertu l-enerġija termali f'enerġija elettrika. Il-fattur ta 'kwalità η ta' effiċjenza huwa definit bħala l-proporzjon tad-densità ta 'l-enerġija elettrika miġbura ND għad-densità tas-sħana fornita Qin (Nota Supplimentari 12):
Figuri 3a, b juru l-effiċjenza η u l-effiċjenza proporzjonali ηr taċ-ċiklu Olsen, rispettivament, bħala funzjoni tal-firxa tat-temperatura ta '0.5 mM PST MLC oħxon. Iż-żewġ settijiet tad-dejta jingħataw għal kamp elettriku ta '195 kV cm-1. L-effiċjenza \ (\ dan \) tilħaq 1.43%, li hija ekwivalenti għal 18% ta 'ηr. Madankollu, għal firxa ta 'temperatura ta' 10 K minn 25 ° C sa 35 ° C, ηr tilħaq valuri sa 40% (kurva blu fil-Fig. 3B). Dan huwa d-doppju tal-valur magħruf għall-materjali NLP irreġistrati fil-films PMN-PT (ηr = 19%) fil-firxa tat-temperatura ta '10 K u 300 kV cm-1 (ref. 18). Il-meded tat-temperatura taħt l-10 K ma tqiesux minħabba li l-istereżi termali tal-PST MLC hija bejn 5 u 8 K. Ir-rikonoxximent tal-effett pożittiv tat-tranżizzjonijiet tal-fażi fuq l-effiċjenza huwa kritiku. Fil-fatt, il-valuri ottimali ta 'η u ηr huma kważi kollha miksuba fit-temperatura inizjali Ti = 25 ° C fil-Fig. 3a, b. Dan huwa dovut għal transizzjoni tal-fażi mill-qrib meta ma tiġi applikata l-ebda qasam u t-temperatura tal-curie TC hija ta 'madwar 20 ° C f'dawn l-MLCs (Nota Supplimentari 13).
a, b, l-effiċjenza η u l-effiċjenza proporzjonali taċ-ċiklu olson (a) \ ({eta} _ {{{\ rm {r}}}}} = \ eta / {{{eta} _ {{{{\ rm {carnot}} għall-elettriku massimu b'qasam massimu b'qasam ta '195 kv cm-1 u temperaturi inizjali differenti ti, }} \, \) (b) għall-MPC PST 0.5 mm ħxuna, skont l-intervall tat-temperatura ΔTSPAN.
Din l-aħħar osservazzjoni għandha żewġ implikazzjonijiet importanti: (1) kull ċikliżmu effettiv għandu jibda f'temperaturi 'l fuq minn TC għal transizzjoni ta' fażi indotta mill-kamp (minn paraelettriċi għal ferroelettriċi) li sseħħ; (2) Dawn il-materjali huma aktar effiċjenti fil-ħinijiet ta 'tmexxija qrib TC. Għalkemm l-effiċjenzi fuq skala kbira huma murija fl-esperimenti tagħna, il-firxa tat-temperatura limitata ma tippermettilna niksbu effiċjenzi assoluti kbar minħabba l-limitu Carnot (\ (\ delta t / t \)). Madankollu, l-effiċjenza eċċellenti murija minn dawn il-PST MLCs tiġġustifika lil Olsen meta jsemmi li "mutur termoelettriku riġenerattiv tal-klassi 20 ideali li jopera f'temperaturi bejn 50 ° C u 250 ° C jista 'jkollu effiċjenza ta' 30%" 17. Sabiex jintlaħqu dawn il-valuri u jittestjaw il-kunċett, ikun utli li tuża PSTs doped ma 'TCs differenti, kif studjat minn Shebanov u Borman. Huma wrew li TC fil-PST jista 'jvarja minn 3 ° C (doping SB) sa 33 ° C (TI doping) 22. Għalhekk, aħna ipoteżi li l-ġenerazzjoni li jmiss riġeneraturi piroelettriċi bbażati fuq MLCs PST doped jew materjali oħra bi tranżizzjoni qawwija ta 'fażi ta' l-ewwel ordni jistgħu jikkompetu ma 'l-aħjar ħsad ta' enerġija.
F'dan l-istudju, investigajna MLCs magħmula mill-PST. Dawn l-apparati jikkonsistu f'serje ta 'elettrodi PT u PST, li bihom diversi kondensaturi huma konnessi b'mod parallel. Il-PST intgħażel minħabba li huwa materjal tal-KE eċċellenti u għalhekk materjal NLP potenzjalment eċċellenti. Huwa juri tranżizzjoni ferroelettrika-paraelettrika ta 'l-ewwel ordni ta' madwar 20 ° C, li tindika li l-bidliet tal-entropija tagħha huma simili għal dawk murija fil-Fig. 1. MLCs simili ġew deskritti bis-sħiħ għal apparati Ec13,14. F'dan l-istudju, użajna 10.4 × 7.2 × 1 mm³ u 10.4 × 7.2 × 0.5 mm³ MLCs. MLCs bi ħxuna ta '1 mm u 0.5 mm saru minn 19 u 9 saffi ta' PST bi ħxuna ta '38.6 µm, rispettivament. Fiż-żewġ każijiet, is-saff ta 'ġewwa tal-PST tqiegħed bejn elettrodi tal-platinu ħoxnin ta' 2.05 µm. Id-disinn ta 'dawn l-MLCs jassumi li 55% tal-PSTs huma attivi, li jikkorrispondu għall-parti bejn l-elettrodi (Nota Supplimentari 1). Iż-żona tal-elettrodu attiv kienet 48.7 mm2 (Tabella Supplimentari 5). MLC PST ġie ppreparat permezz ta 'reazzjoni ta' fażi solida u metodu ta 'ikkastjar. Id-dettalji tal-proċess ta 'preparazzjoni ġew deskritti f'artikolu preċedenti14. Waħda mid-differenzi bejn il-PST MLC u l-artikolu preċedenti hija l-ordni tas-siti B, li taffettwa ħafna l-prestazzjoni tal-KE fil-PST. L-ordni ta 'b-siti ta' PST MLC hija 0.75 (Nota Supplimentari 2) miksuba billi sintering f'1400 ° C segwit minn mijiet ta 'sigħat twal ittemprar f'1000 ° C. Għal aktar informazzjoni dwar PST MLC, ara n-Noti Supplimentari 1-3 u t-Tabella Supplimentari 5.
Il-kunċett ewlieni ta 'dan l-istudju huwa bbażat fuq iċ-ċiklu ta' Olson (Fig. 1). Għal ċiklu bħal dan, neħtieġu ġibjun sħun u kiesaħ u provvista ta 'enerġija li kapaċi tissorvelja u tikkontrolla l-vultaġġ u l-kurrent fid-diversi moduli MLC. Dawn iċ-ċikli diretti użaw żewġ konfigurazzjonijiet differenti, jiġifieri (1) moduli Linkam li jsaħħan u tkessiħ MLC wieħed konness ma 'sors ta' enerġija ta 'Keithley 2410, u (2) tliet prototipi (HARV1, HARV2 u HARV3) b'mod parallel mal-istess enerġija tas-sors. Fil-każ tal-aħħar, fluwidu dielettriku (żejt tas-silikon b'viskożità ta '5 cp f'25 ° C, mixtri minn Sigma Aldrich) intuża għall-iskambju tas-sħana bejn iż-żewġ ġibjuni (sħun u kiesaħ) u l-MLC. Il-ġibjun termali jikkonsisti f'kontenitur tal-ħġieġ mimli bil-fluwidu dielettriku u mqiegħed fuq il-parti ta 'fuq tal-pjanċa termali. Il-ħażna kiesħa tikkonsisti minn banju tal-ilma b'tubi likwidi li fihom fluwidu dielettriku f'kontenitur tal-plastik kbir mimli bl-ilma u s-silġ. Żewġ valvi tal-għafsa bi tliet direzzjonijiet (mixtrija mill-fluwidi tal-bijo-chem) tqiegħdu f'kull tarf tal-għaqda biex jaqilbu sew il-fluwidu minn ġibjun għal ieħor (Figura 2A). Biex ikun assigurat l-ekwilibriju termiku bejn il-pakkett PST-MLC u l-likwidu li jkessaħ, il-perjodu taċ-ċiklu ġie estiż sakemm it-termokoppji tad-dħul u tal-ħruġ (l-iktar viċin possibbli għall-pakkett PST-MLC) wera l-istess temperatura. L-iskrittura Python timmaniġġja u tissinkronizza l-istrumenti kollha (miters tas-sors, pompi, valvi, u termokoppji) biex tmexxi ċ-ċiklu Olson korrett, jiġifieri l-linja tal-likwidu li jkessaħ tibda ċ-ċikliżmu permezz tal-munzell PST wara li l-miter tas-sors jiġi ċċarġjat sabiex jissaħħan bil-vultaġġ applikat mixtieq għal ċiklu OLSON mogħti għal ċiklu Olson.
Alternattivament, aħna kkonfermaw dawn il-kejl dirett ta 'enerġija miġbura b'metodi indiretti. Dawn il-metodi indiretti huma bbażati fuq spostament elettriku (d) - kamp elettriku (e) linji tal-kamp miġbura f'temperaturi differenti, u billi jikkalkulaw iż-żona bejn żewġ linji DE, wieħed jista 'jistma b'mod preċiż kemm l-enerġija tista' tinġabar, kif muri fil-figura. fil-Figura 2. .1b. Dawn il-loops huma wkoll miġbura bl-użu ta 'miters tas-sors ta' Keithley.
Tmienja u għoxrin mm PST MLCs ħoxnin ġew immuntati fi struttura ta 'pjanċa parallela b'erba' ringieli ta '7 ringieli skond id-disinn deskritt fir-referenza. 14. Id-distakk tal-fluwidu bejn ir-ringieli PST-MLC huwa 0.75mm. Dan jinkiseb billi jiżdiedu strixxi ta 'tejp b'żewġ naħat bħala spazjaturi likwidi madwar it-truf tal-PST MLC. Il-PST MLC huwa konness bl-elettriku b'mod parallel ma 'pont epossidiku tal-fidda f'kuntatt mal-twassal tal-elettrodi. Wara dan, il-wajers ġew inkollati b'reżina epossidika tal-fidda ma 'kull naħa tat-terminali tal-elettrodi għall-konnessjoni mal-provvista tal-enerġija. Fl-aħħarnett, daħħal l-istruttura kollha fil-pajp tal-polyolefin. Dan tal-aħħar huwa inkollat ​​mat-tubu tal-fluwidu biex jiżgura siġillar xieraq. Fl-aħħarnett, thermocouples tat-tip K ħoxnin ta '0.25 mm ġew inkorporati f'kull tarf tal-istruttura PST-MLC biex tissorvelja t-temperaturi tal-likwidu tad-dħul u tal-ħruġ. Biex tagħmel dan, il-pajp għandu l-ewwel jiġi mtaqqab. Wara l-installazzjoni tat-termokoppja, applika l-istess kolla bħal qabel bejn il-pajp tat-termokoppja u l-wajer biex terġa 'tinkiseb is-siġill.
Inbnew tmien prototipi separati, li erbgħa minnhom kellhom 40 0.5 mm PSTs MLC ħoxnin imqassma bħala pjanċi paralleli b'5 kolonni u 8 ringieli, u l-erbgħa li jifdal kellhom 15 1 mm PSTs MLC ħoxnin kull wieħed. Fi struttura ta 'pjanċa parallela ta' 3 kolonni × 5 ringiela. In-numru totali ta 'PST MLCs użati kien ta' 220 (160 0.5 mm ħxuna u 60 pST MLC 1 mm ħoxna). Aħna nsejħu dawn iż-żewġ subunitajiet HARV2_160 u HARV2_60. Id-distakk likwidu fil-prototip HARV2_160 jikkonsisti f'żewġ tejps b'żewġ naħat ta '0.25 mm ħoxnin b'wajer ta' 0.25 mm ħoxnin bejniethom. Għall-prototip HARV2_60, aħna rrepetew l-istess proċedura, iżda bl-użu ta 'wajer ħoxnin ta' 0.38 mm. Għal simetrija, HARV2_160 u HARV2_60 għandhom iċ-ċirkwiti fluwidi tagħhom, pompi, valvi u ġenb kiesaħ (Nota Supplimentari 8). Żewġ unitajiet HARV2 jaqsmu ġibjun tas-sħana, kontenitur ta '3 litri (30 cm x 20 cm x 5 cm) fuq żewġ pjanċi sħan b'kalamiti li jduru. It-tmien prototipi individwali kollha huma konnessi bl-elettriku b'mod parallel. Is-subunitajiet HARV2_160 u HARV2_60 jaħdmu fl-istess ħin fiċ-ċiklu ta 'Olson li jirriżulta fi ħsad ta' enerġija ta '11.2 J.
Poġġi 0.5mm PST MLC oħxon fil-pajp tal-polyolefin b'tejp b'żewġ naħat u wajer fuq iż-żewġ naħat biex joħloq spazju għal likwidu għall-fluss. Minħabba d-daqs żgħir tiegħu, il-prototip tqiegħed ħdejn valv tal-ġibjun sħun jew kiesaħ, li jimminimizza l-ħinijiet taċ-ċiklu.
Fil-PST MLC, kamp elettriku kostanti huwa applikat billi tiġi applikata vultaġġ kostanti fuq il-fergħa tat-tisħin. Bħala riżultat, kurrent termiku negattiv huwa ġġenerat u l-enerġija tinħażen. Wara li ssaħħan il-PST MLC, il-kamp jitneħħa (v = 0), u l-enerġija maħżuna fiha tintbagħat lura lill-kontro tas-sors, li jikkorrispondi għal kontribuzzjoni oħra tal-enerġija miġbura. Fl-aħħarnett, b'vultaġġ V = 0 applikat, il-PSTs MLC huma mkessħa għat-temperatura inizjali tagħhom sabiex iċ-ċiklu jkun jista 'jerġa' jibda. F’dan l-istadju, l-enerġija ma tinġabarx. Aħna mexxew iċ-ċiklu ta 'Olsen bl-użu ta' sourcemeter ta 'Keithley 2410, iċċarġja l-PST MLC minn sors ta' vultaġġ u waqqaf it-taqbila kurrenti għall-valur xieraq sabiex inġabru punti biżżejjed matul il-fażi ta 'ċċarġjar għal kalkoli ta' enerġija affidabbli.
Fiċ-ċikli ta 'Stirling, l-MLCs PST ġew iċċarġjati fil-modalità tas-sors ta' vultaġġ b'valur inizjali tal-kamp elettriku (vultaġġ inizjali VI> 0), kurrent ta 'konformità mixtieq sabiex il-pass ta' ċċarġjar jieħu madwar 1 s (u punti biżżejjed jinġabru għal kalkolu affidabbli ta 'l-enerġija) u temperatura kiesħa. Fiċ-ċikli ta 'Stirling, l-MLCs PST ġew iċċarġjati fil-modalità tas-sors ta' vultaġġ b'valur inizjali tal-kamp elettriku (vultaġġ inizjali VI> 0), kurrent ta 'konformità mixtieq sabiex il-pass ta' ċċarġjar jieħu madwar 1 s (u punti biżżejjed jinġabru għal kalkolu affidabbli ta 'l-enerġija) u temperatura kiesħa. L (начальное напряжение vi> 0), желаемом податливом ток? количество точек noċi надежного расчета энергия) и холодная температуратура. Fiċ-ċikli ta 'Stirling PST MLC, dawn ġew iċċarġjati fil-mod tas-sors tal-vultaġġ fil-valur inizjali tal-kamp elettriku (vultaġġ inizjali VI> 0), il-kurrent ta' rendiment mixtieq, sabiex l-istadju tal-iċċarġjar jieħu madwar 1 s (u numru suffiċjenti ta 'punti jinġabru għal kalkolu ta' enerġija affidabbli) u temperatura kiesħa.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 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 并且收集了足够的点以可靠地计算能量）） 和低温。 并且收集了足够的点以可靠地计算能量）））））））））））））） Fiċ-ċiklu ewlieni, il-PST MLC huwa ċċarġjat fil-valur inizjali tal-kamp elettriku (vultaġġ inizjali VI> 0) fil-mod tas-sors tal-vultaġġ, sabiex il-kurrent ta 'konformità meħtieġ jieħu madwar 1 sekonda għall-pass tal-iċċarġjar (u aħna ġabru biżżejjed punti biex jikkalkulaw b'mod affidabbli (enerġija) u temperatura baxxa. В цикле стирлиkata PST MLC заряжается напряжение vi> 0), требуеый ток податливости таков, что этап зарядки занимааает около 1 количество точек, чтобы надежно рассчитать энергию) и низкие температуры. Fiċ-ċiklu ta 'Stirling, il-PST MLC huwa ċċarġjat fil-modalità tas-sors tal-vultaġġ b'valur inizjali tal-kamp elettriku (vultaġġ inizjali VI> 0), il-kurrent ta' konformità meħtieġ huwa tali li l-istadju tal-iċċarġjar jieħu madwar 1 s (u numru suffiċjenti ta 'punti jinġabru biex jikkalkulaw b'mod affidabbli l-enerġija) u temperaturi baxxi.Qabel ma l-PST MLC jisħon, iftaħ iċ-ċirkwit billi tapplika kurrent li jaqbel ta 'i = 0 mA (il-kurrent minimu li jaqbel li s-sors tal-kejl tagħna jista' jimmaniġġa huwa 10 NA). Bħala riżultat, ħlas jibqa 'fil-PST tal-MJK, u l-vultaġġ jiżdied hekk kif il-kampjun jisħon. L-ebda enerġija ma tinġabar fid-driegħ bc għax i = 0 mA. Wara li tintlaħaq temperatura għolja, il-vultaġġ fil-MLT FT jiżdied (f'xi każijiet aktar minn 30 darba, ara Fig. 7.2), l-MLK FT hija skarikata (V = 0), u l-enerġija elettrika hija maħżuna fihom għall-istess bħal dawn tkun il-ħlas inizjali. L-istess korrispondenza kurrenti tiġi rritornata għas-sors tal-miter. Minħabba l-qligħ tal-vultaġġ, l-enerġija maħżuna f'temperatura għolja hija ogħla minn dak li kien ipprovdut fil-bidu taċ-ċiklu. Konsegwentement, l-enerġija tinkiseb billi tikkonverti s-sħana fl-elettriku.
Aħna użajna SourCemeter Keithley 2410 biex tissorvelja l-vultaġġ u l-kurrent applikat għall-PST MLC. L-enerġija korrispondenti hija kkalkulata billi tintegra l-prodott tal-vultaġġ u l-kurrent li tinqara mill-miter tas-sors ta 'Keithley, \ (e = {\ int} _ _ {0} ^ {\ tau} {i} _ ({{\ rm {Mea τ huwa l-perjodu tal-perjodu. Fuq il-kurva tal-enerġija tagħna, il-valuri tal-enerġija pożittivi jfissru l-enerġija li rridu nagħtu lill-MLC PST, u l-valuri negattivi jfissru l-enerġija li estratt minnhom u għalhekk l-enerġija riċevuta. Il-qawwa relattiva għal ċiklu ta 'ġbir partikolari hija ddeterminata billi tinqasam l-enerġija miġbura sal-perjodu τ taċ-ċiklu kollu.
Id-dejta kollha hija ppreżentata fit-test prinċipali jew f'informazzjoni addizzjonali. Ittri u talbiet għal materjali għandhom ikunu diretti lejn is-sors tad-dejta AT jew ED ipprovduta ma 'dan l-artikolu.
Ando Junior, OH, Maran, Alo & Henao, NC Reviżjoni tal-iżvilupp u l-applikazzjonijiet tal-mikroġeneraturi termoelettriċi għall-ħsad tal-enerġija. Ando Junior, OH, Maran, Alo & Henao, NC Reviżjoni tal-iżvilupp u l-applikazzjonijiet tal-mikroġeneraturi termoelettriċi għall-ħsad tal-enerġija.Ando Junior, Ohio, Maran, Alo u Henao, Ħarsa Ġenerali tal-Iżvilupp u l-Applikazzjoni ta 'Mikroġeneraturi Termoelettriċi għall-Ħsad tal-Enerġija. Ando Junior, OH, Maran, Alo & Henao, NC 回顾用于能量收集的热电微型发电机的开发和应用。 Ando Junior, OH, Maran, Alo & Henao, NCAndo Junior, Ohio, Maran, Alo, u Henao, NC qed jikkunsidraw l-iżvilupp u l-applikazzjoni ta 'mikroġeneraturi termoelettriċi għall-ħsad tal-enerġija.jerġa 'jibda. appoġġ. Energy Rev. 91, 376–393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, KE, Ehrler, B. & Sinke, Materjali Fotovoltajċi WC: Effiċjenzi preżenti u sfidi futuri. Polman, A., Knight, M., Garnett, KE, Ehrler, B. & Sinke, Materjali Fotovoltajċi WC: Effiċjenzi preżenti u sfidi futuri.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. u Sinke, Materjali fotovoltajċi VK: Prestazzjoni attwali u sfidi futuri. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC ： ： Polman, A., Knight, M., Garnett, KE, Ehrler, B. & Sinke, WC Materjali Solari: Effiċjenza attwali u sfidi futuri.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. u Sinke, Materjali fotovoltajċi VK: Prestazzjoni attwali u sfidi futuri.Xjenza 352, AAD4424 (2016).
Kanzunetta, K., Zhao, R., Wang, Zl & Yang, Y. Effett Pyro-Piroelettriku Konġunt għal temperatura simultanja li taħdem għal rasha u sensing tal-pressjoni. Kanzunetta, K., Zhao, R., Wang, Zl & Yang, Y. Effett Pyro-Piroelectric Conjunct għal temperatura simultanja li taħdem għal rasha u sensing tal-pressjoni.Kanzunetta K., Zhao R., Wang ZL u Yan Yu. Effett pyropiezoelectric ikkombinat għal kejl simultanju awtonomu tat-temperatura u l-pressjoni. Kanzunetta, 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. Għall-awto-poter fl-istess ħin bħat-temperatura u l-pressjoni.Kanzunetta K., Zhao R., Wang ZL u Yan Yu. Effett termopiezoelettriku kkombinat għal kejl simultanju awtonomu tat-temperatura u l-pressjoni.'Il quddiem. Alma Mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Ħsad ta 'l-enerġija bbażat fuq ċikli piroelettriċi Ericsson f'ċeramika ferroelettrika ta' rilassatur. Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Ħsad ta 'l-enerġija bbażat fuq ċikli piroelettriċi Ericsson f'ċeramika ferroelettrika ta' rilassatur.Sebald G., Prouvost S. u Guyomar D. Ħsad tal-enerġija bbażat fuq ċikli ta 'ericsson piroelettriċi fiċ-ċeramika ferroelettrika ta' rilassament.Sebald G., Prouvost S. u Guyomar D. Ħsad ta 'l-enerġija fiċ-ċeramika ferroelettrika ta' rilassament ibbażata fuq iċ-ċikliżmu piroelettriku ta 'Ericsson. Smart Alma Mater. struttura. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Materjali elettrokaloriċi u pirroelettriċi tal-ġenerazzjoni li jmiss għal interkonverżjoni ta 'enerġija elettroterma ta' stat solidu. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Materjali elettrokaloriċi u pirroelettriċi tal-ġenerazzjoni li jmiss għal interkonverżjoni ta 'enerġija elettroterma ta' stat solidu. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-McKinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, rw электрокалорические и и пироэлект biex ззаимного преобразования тердотельной электротеротероической энергииbat. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Ġenerazzjoni li jmiss Materjali elettrokaloriċi u piroelettriċi għal interkonverżjoni ta 'enerġija elettrotermali ta' stat solidu. 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释电材料。 Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, rw Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-McKinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, rw электрокалорические и и пироэлект biex ззаимного преобразования тердотельной электротеротероической энергииbat. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Ġenerazzjoni li jmiss Materjali elettrokaloriċi u piroelettriċi għal interkonverżjoni ta 'enerġija elettrotermali ta' stat solidu.Lady Bull. 39, 1099–1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Standard u Figura tal-Merit għall-kwantifikazzjoni tal-prestazzjoni ta 'nanogeneraturi piroelettriċi. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Standard u Figura tal-Merit għall-kwantifikazzjoni tal-prestazzjoni ta 'nanogeneraturi piroelettriċi.Zhang, K., Wang, Y., Wang, Zl u Yang, Yu. Punteġġ standard u ta 'kwalità għall-kwantifikazzjoni tal-prestazzjoni ta' nanogeneraturi piroelettriċi. 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 u Yang, Yu. Kriterji u miżuri ta 'prestazzjoni għall-kwantifikazzjoni tal-prestazzjoni ta' nanogeneratur piroelettriku.Nano Energy 55, 534–540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND ċikli ta 'tkessiħ elettrocaloriku fl-iskandju taċ-ċomb tantalate b'riġenerazzjoni vera permezz ta' varjazzjoni fuq il-post. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND ċikli ta 'tkessiħ elettrocaloriku fl-iskandju taċ-ċomb tantalate b'riġenerazzjoni vera permezz ta' varjazzjoni fuq il-post.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. u Mathur, ND ċikli ta 'tkessiħ elettrokaloriku fit-tantalat taċ-ċomb-skandju b'riġenerazzjoni vera permezz ta' modifika fuq il-post. 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再生。 Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, nd. Tantalu 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. u Mathur, nd ċiklu ta 'tkessiħ elettrotermiku ta' Scandium-Lead Tantalate għal riġenerazzjoni vera permezz ta 'treġġigħ lura ta' kamp.Fiżika Rev x 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, Materjali Kaloriċi ND qrib Transizzjonijiet tal-Fażi Ferroika. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, Materjali Kaloriċi ND qrib Transizzjonijiet tal-Fażi Ferroika.Moya, X., Kar-Narayan, S. u Mathur, Materjali Kaloriċi ND qrib Transizzjonijiet tal-Fażi Ferroid. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, nd 铁质相变附近的热量材料。 Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, materjali termali nd ħdejn il-metallurġija tal-ħadid.Moya, X., Kar-Narayan, S. u Mathur, materjali termali nd qrib transizzjonijiet tal-fażi tal-ħadid.Nat. Alma Mater 13, 439-450 (2014).
Moya, X. & Mathur, Materjali Kaloriċi ND għat-Tkessiħ u t-Tisħin. Moya, X. & Mathur, Materjali Kaloriċi ND għat-Tkessiħ u t-Tisħin.Moya, X. u Mathur, nd materjali termali għat-tkessiħ u t-tisħin. Moya, X. & Mathur, nd 用于冷却和加热的热量材料。 Moya, X. & Mathur, nd materjali termali għat-tkessiħ u t-tisħin.Moya X. u Mathur nd materjali termali għat-tkessiħ u t-tisħin.Xjenza 370, 797–803 (2020).
Torelló, A. & DeFay, E. Elettrocaloric Coolers: Reviżjoni. Torelló, A. & DeFay, E. Elettrocaloric Coolers: Reviżjoni.Torello, A. u DeFay, E. Chillers Elettrokaloriċi: Reviżjoni. Torelló, A. & DeFay, E. 电热冷却器 ： ： Torelló, A. & DeFay, E. 电热冷却器 ： ：Torello, A. u DeFay, E. Elettrotermali Coolers: Reviżjoni.Avvanzat. elettroniku. Alma Mater. 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. et al. Effiċjenza enormi fl-enerġija ta 'materjal elettrokaloriku fi scandium-scandium-ċomb ordnat ħafna. Nazzjonali jikkomunikaw. 12, 3298 (2021).
Nair, B. et al. L-effett elettrotermali ta 'kondensaturi b'ħafna saffi ta' ossidu huwa kbir fuq firxa ta 'temperatura wiesgħa. Natura 575, 468-472 (2019).
Torello, A. et al. Firxa ta 'temperatura enormi fir-riġeneraturi elettrotermali. Xjenza 370, 125–129 (2020).
Wang, Y. et al. Sistema ta 'tkessiħ elettrotermiku ta' stat solidu ta 'prestazzjoni għolja. Xjenza 370, 129–133 (2020).
Meng, Y. et al. Apparat tat-tkessiħ elettrotermiku tal-kaskata għal żieda kbira fit-temperatura. Enerġija Nazzjonali 5, 996–1002 (2020).
Olsen, RB & Brown, DD EfficieIncy High Convertion Direct ta 'sħana għal kejl piroelettriku relatat ma' l-enerġija elettrika. Olsen, RB & Brown, DD Konverżjoni ta 'Effiċjenza Għolja ta' Sħana għal Kejl Piroelettriku relatat ma 'l-Enerġija Elettrika.Olsen, RB u Brown, DD konverżjoni diretta effiċjenti ħafna tas-sħana f'enerġija elettrika assoċjata ma 'kejl piroelettriku. Olsen, RB & Brown, DD 高效直接将热量转换为电能相关的热释电测量。 Olsen, RB & Brown, DDOlsen, RB u Brown, DD konverżjoni diretta effiċjenti tas-sħana għall-elettriku assoċjat ma 'kejl piroelettriku.Ferroelettriċi 40, 17–27 (1982).
Pandya, S. et al. Densità ta 'enerġija u enerġija f'films ferroelettriċi ta' rilassament irqiq. Alma Mater Nazzjonali. https://doi.org/10.1038/S41563-018-0059-8 (2018).
Smith, An & Hanrahan, BM Cascaded Pyroelectric Convery: Ottimizzazzjoni tat-tranżizzjoni tal-fażi ferroelettrika u telf elettriku. Smith, An & Hanrahan, BM Cascaded Pyroelectric Convery: Ottimizzazzjoni tat-tranżizzjoni tal-fażi ferroelettrika u telf elettriku.Smith, AN u Hanrahan, BM konverżjoni piroelettrika kaskata: transizzjoni tal-fażi ferroelettrika u ottimizzazzjoni tat-telf elettriku. Smith, An & Hanrahan, BM ： ： ： Smith, An & Hanrahan, BMSmith, AN u Hanrahan, BM konverżjoni piroelettrika kaskata: ottimizzazzjoni ta 'transizzjonijiet ta' fażi ferroelettrika u telf elettriku.J. Applikazzjoni. Fiżika. 128, 24103 (2020).
Hoch, sr L-użu ta 'materjali ferroelettriċi biex jikkonverti l-enerġija termali f'elettriku. proċess. IEEE 51, 838–845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Cascaded Pyroelectric Energy Converter. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Cascaded Pyroelectric Energy Converter.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM u Dulla, 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 u Dulla, J. Cascaded Pyroelectric Power Converters.Ferroelettriċi 59, 205–219 (1984).
Shebanov, L. & Borman, K. Fuq soluzzjonijiet solidi tantalati taċ-ċomb bl-iskandju b'effett elettrokaloriku għoli. Shebanov, L. & Borman, K. Fuq soluzzjonijiet solidi tantalati taċ-ċomb bl-iskandju b'effett elettrokaloriku għoli.Shebanov L. u Borman K. fuq soluzzjonijiet solidi ta 'ċomb-scandium tantalate b'effett elettrocaloriku għoli. 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. u Borman K. fuq soluzzjonijiet solidi ta 'skandju-scandium b'effett elettrocaloriku għoli.Ferroelettriċi 127, 143–148 (1992).
Nirringrazzjaw lil N. Furusawa, Y. Inoue, u K. Honda għall-għajnuna tagħhom fil-ħolqien tal-MLC. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB u ED Grazzi għall-Fondazzjoni Nazzjonali tar-Riċerka tal-Lussemburgu (FNR) għall-appoġġ ta 'dan ix-xogħol permezz ta' Camelheat C17 / MS / 11703691 / DEFAY, Massena Pride / 15/10935404 / Defay- Siebentritt, ThermoDimat C20 / MS / 14718071 Bridges2021 / ms / 16282302 / cecoha / DEFAY.
Dipartiment tar-Riċerka u Teknoloġija tal-Materjali, Istitut tat-Teknoloġija tal-Lussemburgu (Lista), Belvoir, il-Lussemburgu