L-offerta ta’ sorsi sostenibbli ta’ elettriku hija waħda mill-aktar sfidi importanti ta’ dan is-seklu. Oqsma ta' riċerka fil-materjali tal-ħsad tal-enerġija joħorġu minn din il-motivazzjoni, inklużi termoelettrika1, fotovoltajka2 u termofotovoltajka3. Għalkemm għandna nuqqas ta 'materjali u apparati li kapaċi jiġbru l-enerġija fil-medda Joule, materjali piroelettriċi li jistgħu jikkonvertu l-enerġija elettrika f'bidliet perjodiċi fit-temperatura huma meqjusa bħala sensors4 u ħsad tal-enerġija5,6,7. Hawnhekk żviluppajna ħsad ta 'enerġija termali makroskopika fil-forma ta' kapaċitatur b'ħafna saffi magħmul minn 42 gramma ta 'ċomb scandium tantalate, 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 ħsad tal-enerġija awtonomi b'mikrokontrolluri u sensuri tat-temperatura inkorporati. Fl-aħħarnett, nuru li għal firxa ta 'temperatura ta' 10 K, dawn il-capacitors b'ħafna saffi jistgħu jilħqu effiċjenza ta '40% Carnot. Dawn il-proprjetajiet huma dovuti għal (1) bidla fil-fażi ferroelettrika għal effiċjenza għolja, (2) kurrent baxx ta 'tnixxija biex jipprevjeni t-telf, u (3) vultaġġ għoli ta' tqassim. Dawn il-ħsad tal-enerġija piroelettrika makroskopiċi, skalabbli u effiċjenti qed jerġgħu jimmaġinaw il-ġenerazzjoni tal-enerġija termoelettrika.
Meta mqabbel mal-gradjent tat-temperatura spazjali meħtieġa għall-materjali termoelettriċi, il-ħsad tal-enerġija ta 'materjali termoelettriċi jeħtieġ ċiklu tat-temperatura maż-żmien. Dan ifisser ċiklu termodinamiku, li huwa deskritt l-aħjar mid-dijagramma entropy (S)-temperatura (T). Il-Figura 1a turi plot ST tipiku ta 'materjal piroelettriku mhux lineari (NLP) li juri tranżizzjoni ta' fażi ferroelettrika-paraelettrika mmexxija mill-kamp f'tantatat taċ-ċomb tal-iskandju (PST). Is-sezzjonijiet blu u ħodor taċ-ċiklu fuq id-dijagramma ST jikkorrispondu għall-enerġija elettrika kkonvertita fiċ-ċiklu Olson (żewġ sezzjonijiet iżotermiċi u żewġ sezzjonijiet isopol). Hawnhekk nikkunsidraw żewġ ċikli bl-istess bidla fil-kamp elettriku (field mixgħul u mitfi) u bidla fit-temperatura ΔT, għalkemm b'temperaturi inizjali differenti. Iċ-ċiklu aħdar ma jinsabx fir-reġjun tat-tranżizzjoni tal-fażi u għalhekk għandu żona ferm iżgħar miċ-ċiklu blu li jinsab fir-reġjun tat-tranżizzjoni tal-fażi. Fid-dijagramma ST, iktar ma tkun kbira l-erja, akbar tkun l-enerġija miġbura. Għalhekk, it-tranżizzjoni tal-fażi trid tiġbor aktar enerġija. Il-ħtieġa għal ċikliżmu ta 'żona kbira fl-NLP hija simili ħafna għall-ħtieġa għal applikazzjonijiet elettrotermali9, 10, 11, 12 fejn PST multilayer capacitors (MLCs) u terpolimeri bbażati fuq PVDF reċentement urew prestazzjoni reverse eċċellenti. status tal-prestazzjoni tat-tkessiħ fiċ-ċiklu 13,14,15,16. Għalhekk, identifikajna PST MLCs ta 'interess għall-ħsad tal-enerġija termali. Dawn il-kampjuni ġew deskritti bis-sħiħ fil-metodi u kkaratterizzati fin-noti supplimentari 1 (mikroskopija elettronika tal-iskannjar), 2 (diffrazzjoni tar-raġġi X) u 3 (kalorimetrija).
a, Skeċċ ta 'plot ta' entropy (S)-temperatura (T) b'kamp elettriku mixgħul u mitfi applikat għal materjali NLP li juru tranżizzjonijiet tal-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 DE PST MLC, 1 mm ħxuna, 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 Olson. AB: MLCs ġew iċċarġjati għal 155 kV cm-1 f'20 ° C. BC: MLC inżamm f'155 kV cm-1 u t-temperatura żdiedet għal 90 °C. CD: MLC skariki f'90°C. DA: MLC imkessaħ għal 20 ° C f'qasam żero. Iż-żona blu tikkorrispondi għall-qawwa tad-dħul meħtieġa biex jibda ċ-ċiklu. Iż-żona oranġjo hija l-enerġija miġbura f'ċiklu wieħed. c, panel ta 'fuq, vultaġġ (iswed) u kurrent (aħmar) kontra l-ħin, segwiti matul l-istess ċiklu 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 it-temperatura korrispondenti u l-kurvi tal-enerġija, rispettivament, għal MLC ta 'ħxuna ta' 1 mm. 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 Olson. Iċ-ċiklu AB'CD jikkorrispondi għaċ-ċiklu 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 jinbeda ċiklu termodinamiku. L-aktar metodi utli ġew deskritti minn Olsen fix-xogħol pijunier tiegħu dwar il-ġbir tal-enerġija piroelettrika fis-snin tmenin17.
Fuq il-fig. 1b turi żewġ loops DE monopolari ta 'kampjuni PST-MLC ta' ħxuna ta '1 mm immuntati f'20 °C u 90 °C, rispettivament, fuq medda 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 Olsen jikkonsisti f'żewġ fergħat isofield (hawnhekk, qasam żero fil-fergħa DA u 155 kV cm-1 fil-fergħa BC) u żewġ fergħat iżotermali (hawn, 20 ° С u 20 ° С fil-fergħa AB) . C fil-fergħa CD) L-enerġija miġbura matul iċ-ċiklu tikkorrispondi għar-reġjuni oranġjo u blu (EdD integral). L-enerġija miġbura Nd hija d-differenza bejn l-enerġija tad-dħul u tal-ħruġ, jiġifieri l-erja oranġjo biss fil-fig. 1b. Dan iċ-ċiklu partikolari ta' Olson jagħti densità ta' enerġija Nd ta' 1.78 J cm-3. Iċ-ċiklu Stirling huwa alternattiva għaċ-ċiklu Olson (Nota Supplimentari 7). Minħabba li l-istadju ta 'ċarġ kostanti (ċirkwit miftuħ) jintlaħaq aktar faċilment, id-densità tal-enerġija estratta minn Fig. 1b (ċiklu AB'CD) tilħaq 1.25 J cm-3. Dan huwa biss 70% ta 'dak li jista' jiġbor iċ-ċiklu Olson, iżda tagħmir sempliċi tal-ħsad jagħmel dan.
Barra minn hekk, kejlna direttament l-enerġija miġbura matul iċ-ċiklu Olson billi enerġizzaw il-PST MLC billi tuża stadju ta 'kontroll tat-temperatura Linkam u miter tas-sors (metodu). Il-Figura 1c fin-naħa ta 'fuq u fl-insets rispettivi turi l-kurrent (aħmar) u l-vultaġġ (iswed) miġbura fuq l-istess PST MLC ta' ħxuna ta '1 mm bħal għall-linja DE li għaddejja 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 kollu. L-ittri ABCD jirrappreżentaw l-istess ċiklu Olson f'Fig. 1. L-iċċarġjar MLC iseħħ matul is-sieq AB u jitwettaq b'kurrent baxx (200 µA), 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, top inset). Fl-aħħar tal-iċċarġjar, 30 mJ ta 'enerġija elettrika hija maħżuna fl-MLC (punt B). L-MLC imbagħad jisħon u kurrent negattiv (u għalhekk kurrent negattiv) jiġi prodott filwaqt 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 tal-pass ipproduċa fiċ-ċirkwit qawwa elettrika ta' 35 mJ matul dan l-isofield (it-tieni daħla f'Fig. 1c, fuq). Il-vultaġġ fuq l-MLC (CD fergħa) imbagħad jitnaqqas, li jirriżulta f'60 mJ addizzjonali ta 'xogħol elettriku. L-enerġija tal-ħruġ totali hija 95 mJ. L-enerġija miġbura hija d-differenza bejn l-enerġija tad-dħul u tal-ħruġ, li tagħti 95 – 30 = 65 mJ. Dan jikkorrispondi għal densità ta 'enerġija ta' 1.84 J cm-3, li hija qrib ħafna tan-Nd estratt miċ-ċirku DE. Ir-riproduċibbiltà ta 'dan iċ-ċiklu Olson ġiet ittestjata b'mod estensiv (Nota Supplimentari 4). Billi nżidu aktar il-vultaġġ u t-temperatura, ksibna 4.43 J cm-3 bl-użu ta 'ċikli Olsen f' MLC PST ta' ħxuna ta '0.5 mm fuq medda 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 għal ċikli Olson diretti u nkisbet fuq films irqaq ta' Pb (Mg, Nb) O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1.06 J cm-3)18 (cm .Supplimentari Tabella 1 għal aktar valuri fil-letteratura). Din il-prestazzjoni ntlaħqet minħabba l-kurrent ta’ tnixxija baxx 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 għall-materjali użati fi studji preċedenti17,20. Din il-prestazzjoni ntlaħqet minħabba l-kurrent ta’ tnixxija baxx 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 għall-materjali użati fi studji preċedenti17,20. Эти характеристики были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10–7 °C пи одробности в дополнительном примечании 6) — критический момент, упомянутый Смитом и др. 19 — в отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. Dawn il-karatteristiċi nkisbu minħabba l-kurrent ta 'tnixxija baxx ħafna ta' dawn l-MLCs (<10-7 A f'750 V u 180 °C, ara n-Nota Supplimentari 6 għad-dettalji) - punt kritiku msemmi minn Smith et al. 19 – b’kuntrast mal-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，请参见补充说昸低（在玆 中昻6 中昻6 时<10-7 A，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17,20。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 见 补充 说 丘 诉 慅 说 日）））） — 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 相比下下比之比之下下 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 相比之下 相比之下下 相比之下下比之下，庾迲经胻比之下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. подробнтости подробнтости подробности подробностип ии 6) — ключевой момент, упомянутый Смитом и др. 19 — для сравнения, были достигнуты эти характеристики. 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 tqabbil, dawn il-prestazzjonijiet inkisbu.għal materjali użati fi studji preċedenti 17,20.
L-istess kundizzjonijiet (600 V, 20–90 °C) applikati għaċ-ċiklu Stirling (Nota Supplimentari 7). Kif mistenni mir-riżultati taċ-ċiklu DE, ir-rendiment kien 41.0 mJ. Waħda mill-aktar karatteristiċi impressjonanti taċ-ċikli Stirling hija l-kapaċità tagħhom li jamplifikaw il-vultaġġ inizjali permezz tal-effett termoelettriku. Osservajna gwadann ta 'vultaġġ sa 39 (minn vultaġġ inizjali ta' 15 V għal vultaġġ finali ta 'sa 590 V, ara Fig. 7.2 Supplimentari).
Karatteristika oħra ta 'distinzjoni ta' dawn l-MLCs hija li huma oġġetti makroskopiċi kbar biżżejjed biex jiġbru l-enerġija fil-medda joule. Għalhekk, bnejna prototip harvester (HARV1) bl-użu ta '28 MLC PST 1 mm ħxuna, wara l-istess disinn ta' pjanċa parallela deskritta minn Torello et al.14, f'matriċi 7 × 4 kif muri fil-Fig. Il-fluwidu dielettriku li jġorr is-sħana f' il-manifold jiġi spostat minn pompa peristaltika bejn żewġ ġibjuni fejn it-temperatura tal-fluwidu tinżamm 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 'din il-kombinazzjoni, ittieħdu kejl taħt kundizzjonijiet varji (Fig. 2b). Innota li 1.8 J inkisbet fuq medda ta 'temperatura ta' 80 °C u vultaġġ ta '600 V (155 kV cm-1). Dan huwa fi qbil tajjeb mal-65 mJ imsemmi qabel għal 1 mm ħxuna PST MLC taħt l-istess kundizzjonijiet (28 × 65 = 1820 mJ).
a, Setup sperimentali ta 'prototip HARV1 immuntat ibbażat fuq 28 MLC PSTs 1 mm ħxuna (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 kiesaħ u sħun, żewġ valvi, u sors ta 'enerġija. Il-kompjuter juża wkoll thermocouples biex jiġbor data dwar il-vultaġġ u l-kurrent fornut lill-prototip u t-temperatura tal-kombinazzjoni mill-provvista tal-enerġija. b, Enerġija (kulur) miġbura mill-prototip MLC 4 × 7 tagħna kontra l-firxa tat-temperatura (assi X) u vultaġġ (assi Y) f'esperimenti differenti.
Verżjoni akbar tal-ħsad (HARV2) b'60 PST MLC 1 mm ħxuna u 160 PST MLC 0.5 mm ħxuna (41.7 g materjal piroelettriku attiv) tat 11.2 J (Nota Supplimentari 8). Fl-1984, Olsen għamel ħsad ta 'enerġija bbażat fuq 317 g ta' kompost Pb(Zr,Ti)O3 drogat bil-landa kapaċi jiġġenera 6.23 J ta 'elettriku f'temperatura ta' madwar 150 °C (ref. 21). Għal din il-kombinazzjoni, dan huwa l-uniku valur ieħor disponibbli fil-medda joule. Huwa kiseb ftit aktar minn nofs il-valur li ksibna u kważi seba 'darbiet il-kwalità. Dan ifisser li d-densità ta '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 'settijiet MLC ta' 1 mm ħoxnin. Biex nieħdu pass ieħor, bnejna t-tielet combine (HARV3) b' MLC PST ta 'ħxuna ta' 0.5mm u setup simili għal HARV1 u HARV2 (Nota Supplimentari 9). Aħna kejlu ħin ta 'termalizzazzjoni ta' 12.5 sekondi. Dan jikkorrispondi għal ħin taċ-ċiklu ta '25 s (Figura 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, simulajna t-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 ta' elementi finiti għamilha possibbli li jitbassru valuri ta' 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 rrestawra l-matriċi għal 7 ringieli. . × 4 kolonni (minbarra , kien hemm 960 mW meta t-tank kien ħdejn il-kombinat, Fig. 10b Supplimentari).
Biex turi l-utilità ta’ dan il-kollettur, ġie applikat ċiklu Stirling għal dimostratur waħdu li jikkonsisti biss f’żewġ PST MLCs ħoxnin biss ta’ 0.5 mm bħala kolletturi tas-sħana, swiċċ ta’ vultaġġ għoli, swiċċ ta’ vultaġġ baxx b’kapaċitatur tal-ħażna, konvertitur DC/DC , mikrokontrollur ta 'enerġija baxxa, żewġ thermocouples u konvertitur boost (Nota Supplimentari 11). Iċ-ċirkwit jeħtieġ li l-kapaċitatur tal-ħażna jkun inizjalment iċċarġjat f'9V u mbagħad jaħdem b'mod awtonomu filwaqt 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 oħra interessanti hija li l-konvertitur ta 'vultaġġ baxx huwa kapaċi jikkonverti 400V għal 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 fil-konverżjoni tal-enerġija termali f'enerġija elettrika. Il-fattur tal-kwalità η tal-effiċjenza huwa definit bħala l-proporzjon tad-densità tal-enerġija elettrika miġbura Nd mad-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 ħoxna. Iż-żewġ settijiet ta' data huma mogħtija 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 jilħaq valuri sa 40% (kurva blu f'Fig. 3b). Dan huwa d-doppju tal-valur magħruf għal materjali NLP irreġistrati f'films PMN-PT (ηr = 19%) fil-medda tat-temperatura ta '10 K u 300 kV cm-1 (Ref. 18). Firxiet ta 'temperatura taħt 10 K ma ġewx ikkunsidrati minħabba li l-isteresi 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, l-aħjar valuri ta 'η u ηr huma kważi kollha miksuba fit-temperatura inizjali Ti = 25 ° C fil-Fig. 3a,b. Dan huwa dovut għal tranżizzjoni ta 'fażi mill-qrib meta ma jiġi applikat l-ebda kamp u t-temperatura 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)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot} } għall-elettriku massimu b'kamp ta' 195 kV cm-1 u temperaturi inizjali differenti Ti, }}\,\)(b) għall-MPC PST 0.5 mm ħxuna, skont l-intervall tat-temperatura ΔTspan.
L-aħħar osservazzjoni għandha żewġ implikazzjonijiet importanti: (1) kwalunkwe ċikliżmu effettiv għandu jibda f'temperaturi 'l fuq minn TC biex isseħħ transizzjoni ta' fażi indotta mill-kamp (minn paraelettrika għal ferroelettrika); (2) dawn il-materjali huma aktar effiċjenti f'ħinijiet ta 'run qrib TC. Għalkemm l-effiċjenzi fuq skala kbira huma murija fl-esperimenti tagħna, il-firxa limitata tat-temperatura ma tippermettix li niksbu effiċjenzi assoluti kbar minħabba l-limitu Carnot (\(\Delta T/T\)). Madankollu, l-effiċjenza eċċellenti murija minn dawn l-MLCs PST tiġġustifika lil Olsen meta jsemmi li "mutur termoelettriku riġenerattiv ta 'klassi 20 ideali li jaħdem f'temperaturi bejn 50 °C u 250 °C jista' jkollu effiċjenza ta '30%"17. Biex jintlaħqu dawn il-valuri u jiġi ttestjat il-kunċett, ikun utli li jintużaw PSTs drogati b'TCs differenti, kif studjat minn Shebanov u Borman. Huma wrew li TC fil-PST jista' jvarja minn 3°C (doping Sb) sa 33°C (doping Ti) 22 . Għalhekk, aħna ipoteżi li riġeneraturi piroelettriċi tal-ġenerazzjoni li jmiss ibbażati fuq MLCs PST drogati jew materjali oħra bi tranżizzjoni qawwija tal-fażi tal-ewwel ordni jistgħu jikkompetu mal-aħjar ħsad tal-enerġija.
F'dan l-istudju, investigajna MLCs magħmula minn PST. Dawn l-apparati jikkonsistu f'serje ta 'elettrodi Pt u PST, li bihom diversi capacitors huma konnessi b'mod parallel. PST intgħażel minħabba li huwa materjal KE eċċellenti u għalhekk materjal NLP potenzjalment eċċellenti. Tesibixxi tranżizzjoni qawwija ta 'fażi ferroelettrika-paraelettrika ta' l-ewwel ordni madwar 20 °C, li tindika li l-bidliet ta '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 PST tqiegħed bejn elettrodi tal-platinu ta' 2.05 µm ħoxnin. Id-disinn ta 'dawn l-MLCs jassumi li 55% tal-PSTs huma attivi, li jikkorrispondu għall-parti bejn l-elettrodi (Nota Supplimentari 1). L-erja tal-elettrodu attiva kienet 48.7 mm2 (Tabella Supplimentari 5). MLC PST ġie ppreparat b'reazzjoni ta 'fażi solida u metodu ta' ikkastjar. Id-dettalji tal-proċess ta’ preparazzjoni ġew deskritti f’artikolu preċedenti14. Waħda mid-differenzi bejn PST MLC u l-artikolu preċedenti hija l-ordni tas-siti B, li taffettwa ħafna l-prestazzjoni tal-KE f'PST. L-ordni tas-siti B ta 'PST MLC hija 0.75 (Nota Supplimentari 2) miksuba permezz ta' sinterizzazzjoni f'1400 ° C segwita minn mijiet ta 'sigħat 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 Olson (Fig. 1). Għal ċiklu bħal dan, neħtieġu ġibjun sħun u kiesaħ u provvista ta 'enerġija li kapaċi timmonitorja u tikkontrolla l-vultaġġ u l-kurrent fil-moduli MLC varji. Dawn iċ-ċikli diretti użaw żewġ konfigurazzjonijiet differenti, jiġifieri (1) moduli Linkam li jsaħħnu u jkessħu MLC wieħed konness ma 'sors ta' enerġija Keithley 2410, u (2) tliet prototipi (HARV1, HARV2 u HARV3) b'mod parallel mal-istess sors ta 'enerġija. Fl-aħħar każ, fluwidu dielettriku (żejt tas-silikonju 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-pjanċa termali. Il-ħażna kiesħa tikkonsisti f'banju ta 'l-ilma b'tubi likwidi li fihom fluwidu dielettriku f'kontenitur kbir tal-plastik mimli bl-ilma u silġ. Żewġ valvi pinch bi tliet direzzjonijiet (mixtrija minn Bio-Chem Fluidics) tqiegħdu f'kull tarf tal-kombinazzjoni biex jaqilbu sew il-fluwidu minn ġibjun għal ieħor (Figura 2a). Biex jiġi żgurat ekwilibriju termali bejn il-pakkett PST-MLC u l-likwidu li jkessaħ, il-perjodu taċ-ċiklu ġie estiż sakemm it-termokoppji tad-dħul u tal-ħruġ (aktar qrib possibbli tal-pakkett PST-MLC) wrew l-istess temperatura. L-iskript Python jimmaniġġja u jissinkronizza l-istrumenti kollha (miters tas-sors, pompi, valvi, u thermocouples) biex imexxu ċ-ċiklu Olson korrett, jiġifieri l-linja tal-likwidu li jkessaħ tibda tiċċirkola minn ġol-munzell PST wara li l-miter tas-sors jiġi ċċarġjat sabiex jisħnu fuq dak mixtieq. vultaġġ applikat għal ċiklu ta' Olson partikolari.
Alternattivament, ikkonfermajna dan il-kejl dirett tal-enerġija miġbura b'metodi indiretti. Dawn il-metodi indiretti huma bbażati fuq l-ispostament elettriku (D) - loops tal-kamp elettriku (E) miġbura f'temperaturi differenti, u billi tikkalkula l-erja bejn żewġ loops DE, wieħed jista 'jistma b'mod preċiż kemm tista' tinġabar enerġija, kif muri fil-figura . fil-figura 2. .1b. Dawn il-loops DE jinġabru wkoll bl-użu ta' miters tas-sors Keithley.
Tmienja u għoxrin MLCs PST ta '1 mm ħoxna ġew immuntati fi struttura ta' pjanċa parallela ta '4 ringieli, 7 kolonni skond id-disinn deskritt fir-referenza. 14. Id-distakk tal-fluwidu bejn ir-ringieli PST-MLC huwa 0.75mm. Dan jinkiseb billi żżid strixxi ta 'tejp b'żewġ naħat bħala spacers likwidi madwar it-truf tal-PST MLC. Il-PST MLC huwa mqabbad elettrikament b'mod parallel ma 'pont epoxy tal-fidda f'kuntatt mal-ċomb tal-elettrodu. Wara dan, il-wajers ġew inkollati b'reżina epoxy tal-fidda ma 'kull naħa tat-terminali tal-elettrodu 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, termokoppji tat-tip K ta '0.25 mm ħoxnin inbnew f'kull tarf tal-istruttura PST-MLC biex jimmonitorjaw it-temperaturi tal-likwidu tad-dħul u tal-ħruġ. Biex tagħmel dan, il-pajp għandu l-ewwel jiġi mtaqqab. Wara li tinstalla t-termokoppja, applika l-istess kolla bħal qabel bejn il-pajp tat-termokoppja u l-wajer biex tirrestawra s-siġill.
Inbnew tmien prototipi separati, li erbgħa minnhom kellhom 40 0.5 mm ħxuna MLC PSTs imqassma bħala pjanċi paralleli b'5 kolonni u 8 ringieli, u l-erbgħa li kien fadal kellhom 15 1 mm ħxuna MLC PST kull wieħed. fi struttura ta 'pjanċa parallela ta' 3 kolonni × 5 ringieli. In-numru totali ta 'PST MLCs użati kien 220 (160 0.5 mm ħxuna u 60 PST MLC 1 mm ħxuna). Dawn iż-żewġ subunitajiet insejħu HARV2_160 u HARV2_60. Id-distakk tal-likwidu fil-prototip HARV2_160 jikkonsisti f'żewġ tejps b'żewġ naħat b'ħxuna ta '0.25 mm b'wajer ta' 0.25 mm ħxuna bejniethom. Għall-prototip HARV2_60, irrepejna l-istess proċedura, iżda bl-użu ta 'wajer ta' 0.38 mm ħoxna. Għas-simetrija, HARV2_160 u HARV2_60 għandhom iċ-ċirkwiti tal-fluwidu, il-pompi, il-valvi u l-ġenb kiesaħ tagħhom stess (Nota Supplimentari 8). Żewġ unitajiet HARV2 jaqsmu ġibjun tas-sħana, kontenitur ta '3 litri (30 cm x 20 cm x 5 cm) fuq żewġ hot plates b'kalamiti li jduru. It-tmien prototipi individwali kollha huma konnessi elettrikament b'mod parallel. Is-subunitajiet HARV2_160 u HARV2_60 jaħdmu simultanjament fiċ-ċiklu Olson li jirriżulta fi ħsad ta 'enerġija ta' 11.2 J.
Poġġi 0.5mm PST MLC ħoxna f'pajp tal-polyolefin b'tejp b'żewġ naħat u wajer fuq iż-żewġ naħat biex toħloq spazju għall-fluss tal-likwidu. Minħabba d-daqs żgħir tiegħu, il-prototip tpoġġa ħdejn valv ta 'ġibjun sħun jew kiesaħ, li jimminimizza l-ħinijiet taċ-ċiklu.
F'PST MLC, kamp elettriku kostanti huwa applikat billi jiġi applikat vultaġġ kostanti għall-fergħa tat-tisħin. Bħala riżultat, jiġi ġġenerat kurrent termali negattiv u tinħażen l-enerġija. Wara li ssaħħan il-PST MLC, il-qasam jitneħħa (V = 0), u l-enerġija maħżuna fiha tiġi rritornata lura lill-counter tas-sors, li jikkorrispondi għal kontribuzzjoni oħra tal-enerġija miġbura. Fl-aħħarnett, b'vultaġġ V = 0 applikat, il-PSTs MLC jitkessħu għat-temperatura inizjali tagħhom sabiex iċ-ċiklu jista 'jerġa' jibda. F'dan l-istadju, l-enerġija ma tinġabarx. Aħna mexxa ċ-ċiklu Olsen bl-użu ta 'SourceMeter Keithley 2410, iċċarġja l-PST MLC minn sors ta' vultaġġ u ssettja l-logħba kurrenti għall-valur xieraq sabiex inġabru biżżejjed punti matul il-fażi tal-iċċarġjar għal kalkoli affidabbli tal-enerġija.
F'ċikli Stirling, PST MLCs ġew iċċarġjati fil-modalità sors ta 'vultaġġ f'valur inizjali tal-kamp elettriku (vultaġġ inizjali Vi > 0), kurrent ta' konformità mixtieq sabiex il-pass tal-iċċarġjar jieħu madwar 1 s (u jinġabru biżżejjed punti għal kalkolu affidabbli ta ' l-enerġija) u temperatura kiesħa. F'ċikli Stirling, PST MLCs ġew iċċarġjati fil-modalità sors ta 'vultaġġ f'valur inizjali tal-kamp elettriku (vultaġġ inizjali Vi > 0), kurrent ta' konformità mixtieq sabiex il-pass tal-iċċarġjar jieħu madwar 1 s (u jinġabru biżżejjed punti għal kalkolu affidabbli ta ' l-enerġija) u temperatura kiesħa. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались в режиме источника напряжения при начальном заряжались зальника (начальное напряжение Vi > 0), желаемом податливом токе, так что этап зарядки занимает околимает около током ное количество точек для надежного расчета энергия) и холодная температура. Fiċ-ċikli Stirling PST MLC, ġew iċċarġjati fil-modalità 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 tal-punti jinġabru għal kalkolu affidabbli tal-enerġija) 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）压源模式下以初始电场值（初始电压Vi > 0）压源模式下以初始电场值（初始电压Vi > 0）压源模式下以初始电场值（初始电压Vi > 0）压源模式下以初始电场值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。 Fiċ-ċiklu ewlieni, il-PST MLC jiġi ċċarġjat fil-valur tal-kamp elettriku inizjali (vultaġġ inizjali Vi > 0) fil-modalità tas-sors tal-vultaġġ, sabiex il-kurrent ta 'konformità meħtieġ jieħu madwar sekonda għall-pass tal-iċċarġjar (u ġbarna biżżejjed punti biex ikkalkula b'mod affidabbli (enerġija) u temperatura baxxa. В цикле стирлинга pSt mlc заряжается в режиме источника напряжения с начальальны значенvelet ени naħseb обы надежно рассчитать энергию) и низкие температуры . Fiċ-ċiklu Stirling, il-PST MLC jiġi 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 tikkalkula 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 ta' tqabbil minimu li s-sors tal-kejl tagħna jista 'jimmaniġġja 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 minħabba li I = 0 mA. Wara li tilħaq temperatura għolja, il-vultaġġ fl-MLT FT jiżdied (f'xi każijiet aktar minn 30 darba, ara fig. 7.2 addizzjonali), l-MLK FT jiġi skarikat (V = 0), u l-enerġija elettrika tinħażen fihom għall-istess peress li jkunu l-ħlas inizjali. L-istess korrispondenza kurrenti hija rritornata lill-miter-sors. Minħabba l-qligħ tal-vultaġġ, l-enerġija maħżuna f'temperatura għolja hija ogħla minn dak ipprovdut fil-bidu taċ-ċiklu. Konsegwentement, l-enerġija tinkiseb billi s-sħana tinbidel f'elettriku.
Aħna użajna Keithley 2410 SourceMeter biex tissorvelja l-vultaġġ u l-kurrent applikati għall-PST MLC. L-enerġija korrispondenti hija kkalkulata billi jiġi integrat il-prodott tal-vultaġġ u l-kurrent moqri mill-miter tas-sors ta' Keithley, \ (E = {\int }_{0}^{\tau }{I}_({\rm {meas))}\ left(t\ right){V}_{{\rm{meas}}}(t)\), fejn τ huwa l-perjodu tal-perjodu. Fuq il-kurva tal-enerġija tagħna, il-valuri pożittivi tal-enerġija jfissru l-enerġija li għandna nagħtu lill-MLC PST, u l-valuri negattivi jfissru l-enerġija li niġbdu minnhom u għalhekk l-enerġija rċevuta. Il-qawwa relattiva għal ċiklu ta' ġbir partikolari hija ddeterminata billi l-enerġija miġbura tiġi diviża bil-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 pprovduta ma' dan l-artikolu.
Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC Reviżjoni tal-iżvilupp u l-applikazzjonijiet ta 'mikroġeneraturi termoelettriċi għall-ħsad tal-enerġija. Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC Reviżjoni tal-iżvilupp u l-applikazzjonijiet ta 'mikroġeneraturi termoelettriċi għall-ħsad tal-enerġija.Ando Junior, Ohio, Maran, ALO u Henao, NC Ħarsa ġenerali lejn l-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. Enerġija Rev 91, 376–393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Materjali fotovoltajċi: effiċjenzi preżenti u sfidi futuri. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Materjali fotovoltajċi: effiċjenzi preżenti u sfidi futuri.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. u Sinke, VK Materjali fotovoltajċi: prestazzjoni attwali u sfidi futuri. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC 光伏材料：目前的效率和未来的挑战。 Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Materjali solari: effiċjenza attwali u sfidi futuri.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. u Sinke, VK Materjali fotovoltajċi: prestazzjoni attwali u sfidi futuri.Science 352, aad4424 (2016).
Kanzunetta, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Effett piro-pjeżoelettriku magħqud għal sensing simultanju ta 'temperatura u pressjoni li jaħdem waħdu. Kanzunetta, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Effett piro-pjeżoelettriku konġunt għal sensing simultanju ta 'temperatura u pressjoni awto-powered.Kanzunetta K., Zhao R., Wang ZL u Yan Yu. Effett piropjeżoelettriku magħqud għal kejl simultanju awtonomu tat-temperatura u l-pressjoni. 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。 Kanzunetta, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Għal awto-enerġija fl-istess ħin bħat-temperatura u l-pressjoni.Kanzunetta K., Zhao R., Wang ZL u Yan Yu. Effett termopiezoelettriku magħqud għal kejl simultanju awtonomu tat-temperatura u l-pressjoni.Quddiem. alma mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Ħsad tal-enerġija bbażat fuq ċikli piroelettriċi Ericsson f'ċeramika ferroelettrika relaxor. Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Ħsad tal-enerġija bbażat fuq ċikli piroelettriċi Ericsson f'ċeramika ferroelettrika relaxor.Sebald G., Prouvost S. u Guyomar D. Ħsad tal-enerġija bbażat fuq ċikli piroelettriċi Ericsson f'ċeramika ferroelettrika relaxor.Sebald G., Prouvost S. u Guyomar D. Ħsad tal-enerġija f'ċeramika ferroelettrika relaxor ibbażata fuq iċ-ċikliżmu piroelettriku Ericsson. Alma mater intelliġenti. struttura. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Materjali elettrokaloriċi u piroelettriċi tal-ġenerazzjoni li jmiss għall-interkonverżjoni tal-enerġija elettrotermali fi stat solidu. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Materjali elettrokaloriċi u piroelettriċi tal-ġenerazzjoni li jmiss għall-interkonverżjoni tal-enerġija elettrotermali fi stat solidu. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические и пироэлектрические материалы слелодуюющломя слелорические го преобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Materjali elettrokaloriċi u piroelettriċi tal-ġenerazzjoni li jmiss għal interkonverżjoni ta 'enerġija elettrotermali ta' stat solidu. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW 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 слелодуюющломя слелорические го преобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Materjali elettrokaloriċi u piroelettriċi tal-ġenerazzjoni li jmiss 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 ta 'mertu għall-kwantifikazzjoni tal-prestazzjoni ta' nanoġeneraturi piroelettriċi. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Standard u figura ta 'mertu għall-kwantifikazzjoni tal-prestazzjoni ta' nanoġeneraturi piroelettriċi.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL u Yang, Yu. Punteġġ standard u ta 'kwalità għall-kwantifikazzjoni tal-prestazzjoni ta' nanoġeneraturi 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' nanoġeneratur piroelettriku.Nano Energy 55, 534–540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Ċikli ta 'tkessiħ elettrokaloriku f'tantat tal-iskandju taċ-ċomb b'riġenerazzjoni vera permezz ta' varjazzjoni tal-kamp. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Ċikli ta 'tkessiħ elettrokaloriku f'tantat tal-iskandju taċ-ċomb b'riġenerazzjoni vera permezz ta' varjazzjoni tal-kamp.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. u Mathur, ND Ċikli ta 'tkessiħ elettrokaloriku f'tantat ta' ċomb-skandju b'riġenerazzjoni vera permezz ta 'modifika tal-kamp. 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倍的。 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. u Mathur, ND Ċiklu ta 'tkessiħ elettrotermali ta' tantalat taċ-ċomb tal-iskandju għal riġenerazzjoni vera permezz ta 'treġġigħ lura tal-kamp.fiżika Rev X 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Materjali kaloriċi ħdejn transizzjonijiet tal-fażi tal-ħadid. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Materjali kaloriċi ħdejn transizzjonijiet tal-fażi tal-ħadid.Moya, X., Kar-Narayan, S. u Mathur, ND Materjali kaloriċi ħdejn it-tranżizzjonijiet 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, ND Materjali termali ħdejn il-metallurġija tal-ħadid.Moya, X., Kar-Narayan, S. u Mathur, ND Materjali termali ħdejn it-tranżizzjonijiet tal-fażi tal-ħadid.Nat. alma mater 13, 439–450 (2014).
Moya, X. & Mathur, ND Materjali kaloriċi għat-tkessiħ u t-tisħin. Moya, X. & Mathur, ND Materjali kaloriċi 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.Science 370, 797–803 (2020).
Torelló, A. & Defay, E. Coolers elettrokaloriċi: reviżjoni. Torelló, A. & Defay, E. Coolers elettrokaloriċi: reviżjoni.Torello, A. u Defay, E. Chillers elettrokaloriċi: reviżjoni. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论。 Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论。Torello, A. u Defay, E. Coolers elettrotermali: reviżjoni.Avvanzat. elettroniċi. alma mater. 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. et al. Effiċjenza enerġetika enormi ta 'materjal elettrokaloriku fi skandju-skandju-ċomb ordnat ħafna. Ikkomunika nazzjonali. 12, 3298 (2021).
Nair, B. et al. L-effett elettrotermali tal-kapaċitaturi b'ħafna saffi tal-ossidu huwa kbir fuq firxa wiesgħa ta 'temperatura. Natura 575, 468–472 (2019).
Torello, A. et al. Firxa ta 'temperatura enormi fir-riġeneraturi elettrotermali. Science 370, 125–129 (2020).
Wang, Y. et al. Sistema ta 'tkessiħ elettrotermali ta' stat solidu ta 'prestazzjoni għolja. Science 370, 129–133 (2020).
Meng, Y. et al. Apparat tat-tkessiħ elettrotermali kaskata għal żieda kbira fit-temperatura. Enerġija Nazzjonali 5, 996–1002 (2020).
Olsen, RB & Brown, DD Konverżjoni diretta ta 'effiċjenza għolja tas-sħana għal kejl piroelettriku relatat mal-enerġija elettrika. Olsen, RB & Brown, DD Konverżjoni diretta ta 'effiċjenza għolja ta' sħana għal kejl piroelettriku relatat mal-enerġija elettrika.Olsen, RB u Brown, DD Konverżjoni diretta effiċjenti ħafna tas-sħana f'enerġija elettrika assoċjata mal-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 assoċjata mal-kejl piroelettriku.Ferroelectrics 40, 17–27 (1982).
Pandya, S. et al. Enerġija u densità tal-qawwa f'films ferroelettriċi rilassanti irqaq. Alma mater nazzjonali. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, AN & Hanrahan, BM Konverżjoni piroelettrika kaskata: ottimizzazzjoni tat-tranżizzjoni tal-fażi ferroelettrika u telf elettriku. Smith, AN & Hanrahan, BM Konverżjoni piroelettrika kaskata: 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 级联热释电转换：优化铁电相变和电损耗。 Smith, AN & Hanrahan, BMSmith, AN u Hanrahan, BM Konverżjoni piroelettrika f'kaskata: ottimizzazzjoni ta 'tranżizzjonijiet tal-fażi ferroelettrika u telf elettriku.J. Applikazzjoni. il-fiżika. 128, 24103 (2020).
Hoch, SR L-użu ta 'materjali ferroelettriċi biex tikkonverti l-enerġija termali f'elettriku. proċess. IEEE 51, 838–845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Konvertitur tal-enerġija piroelettrika f'kaskata. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Konvertitur tal-enerġija piroelettrika f'kaskata.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM u 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 u Dullea, J. Konvertituri tal-enerġija piroelettrika f'kaskata.Ferroelettriċi 59, 205–219 (1984).
Shebanov, L. & Borman, K. Fuq soluzzjonijiet solidi tantalat taċ-ċomb-skandju b'effett elettrokaloriku għoli. Shebanov, L. & Borman, K. Fuq soluzzjonijiet solidi tantalat taċ-ċomb-skandju b'effett elettrokaloriku għoli.Shebanov L. u Borman K. Fuq soluzzjonijiet solidi ta 'ċomb-scandium tantalate b'effett elettrokaloriku 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 skandju-ċomb-skandju b'effett elettrokaloriku 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 lill-Fondazzjoni Nazzjonali tar-Riċerka tal-Lussemburgu (FNR) talli appoġġjat dan ix-xogħol permezz ta' CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay- Siebentritt, THERMODIMAT C20/MS/14718071/Defay u BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
Dipartiment tar-Riċerka u t-Teknoloġija tal-Materjali, l-Istitut tat-Teknoloġija tal-Lussemburgu (LIST), Belvoir, il-Lussemburgu