D'Offer vun nohaltege Stroumquellen ass eng vun de wichtegsten Erausfuerderunge vun dësem Joerhonnert. Fuerschungsberäicher an Energieernteungsmaterialien entstinn aus dëser Motivatioun, dorënner thermoelektresch1, photovoltaesch2 an thermophotovoltaesch3. Och wann et eis Materialien an Apparater feelt, déi fäeg sinn Energie am Joule-Beräich ze ernten, gëllen pyroelektresch Materialien, déi elektresch Energie a periodesch Temperaturännerungen ëmwandele kënnen, als Sensoren4 an Energieernteger5,6,7. Hei hu mir e makroskopeschen thermeschen Energieernteger a Form vun engem Méischichtkondensator aus 42 Gramm Bläi-Scandiumtantalat entwéckelt, deen 11,2 J elektresch Energie pro thermodynamesche Zyklus produzéiert. All pyroelektrescht Modul kann eng elektresch Energiedicht vu bis zu 4,43 J cm-3 pro Zyklus generéieren. Mir weisen och, datt zwee sou Moduler mat engem Gewiicht vun 0,3 g duergoen, fir autonom Energieernteger mat agebettete Mikrocontroller an Temperatursensoren kontinuéierlech ze bedreiwen. Schlussendlech weisen mir, datt dës Méischichtkondensatoren fir e Temperaturberäich vun 10 K eng Carnot-Effizienz vu 40% erreeche kënnen. Dës Eegeschafte sinn op (1) ferroelektresch Phasenännerung fir eng héich Effizienz, (2) niddrege Leckstroum fir Verloschter ze vermeiden, an (3) héich Duerchschlagspannung zeréckzeféieren. Dës makroskopesch, skalierbar an effizient pyroelektresch Energieernteger stelle d'thermoelektresch Energieerzeugung nei vir.
Am Verglach mam raimlechen Temperaturgradient, deen fir thermoelektresch Materialien erfuerderlech ass, erfuerdert d'Energieernte vun thermoelektresche Materialien en Temperaturzyklus iwwer Zäit. Dëst bedeit en thermodynamesche Zyklus, deen am beschten duerch den Entropie- (S)-Temperatur- (T)-Diagramm beschriwwe ka ginn. Figur 1a weist en typeschen ST-Diagramm vun engem netlinearen pyroelektresche (NLP) Material, deen en feldugedriwwenen ferroelektresch-paraelektresche Phaseniwwergang a Scandium-Bläitantalat (PST) demonstréiert. Déi blo a gréng Sektiounen vum Zyklus um ST-Diagramm entspriechen der ëmgewandelter elektrescher Energie am Olson-Zyklus (zwou isotherm an zwou Isopol-Sektiounen). Hei betruechte mir zwéi Zyklen mat der selwechter elektrescher Feldännerung (Feld un an aus) an Temperaturännerung ΔT, obwuel mat verschiddenen Ufankstemperaturen. De grénge Zyklus läit net an der Phaseniwwergangsregioun a huet dofir eng vill méi kleng Fläch wéi de bloe Zyklus, deen an der Phaseniwwergangsregioun läit. Am ST-Diagramm, wat méi grouss d'Fläch ass, wat méi grouss d'gesammelt Energie ass. Dofir muss de Phaseniwwergang méi Energie sammelen. De Besoin fir groussflächeg Zyklen am NLP ass ganz ähnlech wéi de Besoin fir elektrothermesch Uwendungen9, 10, 11, 12, wou PST-Multilayer-Kondensatoren (MLCs) an Terpolymeren op PVDF-Basis viru kuerzem eng exzellent Réckwärts-Leeschtung gewisen hunn. Ofkillungsleistungsstatus am Zyklus 13,14,15,16. Dofir hu mir PST-MLCs identifizéiert, déi fir d'Ernte vun thermescher Energie interessant sinn. Dës Prouwe goufen an de Methoden komplett beschriwwen a charakteriséiert an den Ergänzungsnotizen 1 (Rasterelektronenmikroskopie), 2 (Röntgendiffraktioun) an 3 (Kalorimetrie).
a, Skizz vun engem Entropie (S)-Temperatur (T) Diagramm mat engem elektresche Feld un an aus, dat op NLP-Materialien ugewannt gëtt, a Phaseniwwergäng weist. Zwee Energiesammlungszyklen ginn an zwou verschiddenen Temperaturzonen gewisen. Déi blo an déi gréng Zyklen trieden bannent respektiv baussent dem Phaseniwwergang op a endegen a ganz verschiddene Regioune vun der Uewerfläch. b, zwee unipolar DE PST MLC Réng, 1 mm déck, gemooss tëscht 0 an 155 kV cm-1 bei 20 °C respektiv 90 °C, an déi entspriechend Olsen-Zyklen. D'Buschtawen ABCD bezéie sech op verschidden Zoustänn am Olson-Zyklus. AB: MLCe goufen op 155 kV cm-1 bei 20 °C gelueden. BC: MLC gouf op 155 kV cm-1 gehalen an d'Temperatur gouf op 90 °C erhéicht. CD: MLC entléisst sech bei 90 °C. DA: MLC op 20 °C am Nullfeld gekillt. Déi blo Fläch entsprécht der Inputleistung, déi néideg ass fir de Zyklus ze starten. Déi orange Fläch ass d'Energie, déi an engem Zyklus gesammelt gëtt. c, iewescht Panel, Spannung (schwaarz) a Stroum (rout) géint d'Zäit, déi während dem selwechten Olson-Zyklus wéi b verfollegt goufen. Déi zwou Asätz representéieren d'Verstäerkung vun der Spannung a vum Stroum op Schlësselpunkten am Zyklus. Am ënneschte Panel representéieren déi giel a gréng Kurven déi entspriechend Temperatur- a Energiekurven fir eng 1 mm déck MLC. D'Energie gëtt aus de Stroum- a Spannungskurven um ieweschte Panel berechent. Negativ Energie entsprécht der gesammelter Energie. D'Schrëtt, déi de Groussbuschtawen an de véier Figuren entspriechen, sinn déiselwecht wéi am Olson-Zyklus. De Zyklus AB'CD entsprécht dem Stirling-Zyklus (zousätzlech Notiz 7).
wou E an D respektiv dat elektrescht Feld an dat elektrescht Verdrängungsfeld sinn. Nd kann indirekt aus dem DE-Schaltkrees (Fig. 1b) oder direkt duerch den Start vun engem thermodynamesche Zyklus kritt ginn. Déi nëtzlechst Methode goufe vum Olsen a senger Pionéieraarbecht iwwer d'Sammlung vu pyroelektrescher Energie an den 1980er Joren beschriwwen17.
An der Fig. 1b sinn zwou monopolar DE-Schleifen aus 1 mm décke PST-MLC-Prouwen ze gesinn, déi bei 20 °C respektiv 90 °C iwwer e Beräich vun 0 bis 155 kV cm-1 (600 V) zesummegesat sinn. Dës zwou Zyklen kënne benotzt ginn, fir indirekt d'Energie ze berechnen, déi vum Olson-Zyklus gesammelt gëtt, deen an der Figur 1a gewisen ass. Tatsächlech besteet den Olsen-Zyklus aus zwou Isofeldzweigen (hei Nullfeld an der DA-Zweig an 155 kV cm-1 an der BC-Zweig) an zwou isotherme Zweigen (hei 20 °C an 20 °C an der AB-Zweig). D'Energie, déi während dem Zyklus gesammelt gëtt, entsprécht den orange a bloe Regiounen (EdD-Integral). Déi gesammelt Energie Nd ass d'Differenz tëscht der Input- an der Output-Energie, also nëmmen déi orange Fläch an der Fig. 1b. Dësen Olson-Zyklus gëtt eng Nd-Energiedicht vun 1,78 J cm-3. De Stirling-Zyklus ass eng Alternativ zum Olson-Zyklus (Ergänzungsnotiz 7). Well d'Stadium mat konstanter Ladung (oppene Circuit) méi einfach erreecht ka ginn, erreecht d'Energiedicht, déi aus der Fig. 1b (Zyklus AB'CD) extrahéiert gëtt, 1,25 J cm-3. Dëst sinn nëmmen 70% vun deem, wat den Olson-Zyklus sammele kann, awer einfach Ernteausrüstung mécht dat.
Zousätzlech hu mir d'Energie, déi während dem Olson-Zyklus gesammelt gouf, direkt gemooss, andeems mir de PST MLC mat enger Linkam-Temperaturkontrollstuf an engem Source-Meter (Method) aktivéiert hunn. Figur 1c uewen an an de jeeweilegen Asätz weist de Stroum (rout) an d'Spannung (schwaarz), déi op der selwechter 1 mm décker PST MLC gesammelt goufen, wéi fir d'DE-Schleif, déi duerch deeselwechten Olson-Zyklus geet. De Stroum an d'Spannung erméiglechen et, déi gesammelt Energie ze berechnen, an d'Kurven sinn an der Fig. 1c ënnen (gréng) an d'Temperatur (giel) während dem ganze Zyklus gewisen. D'Buschtawen ABCD representéieren deeselwechten Olson-Zyklus an der Fig. 1. D'MLC-Opluedung geschitt während dem AB-Been a gëtt mat engem niddrege Stroum (200 µA) duerchgefouert, sou datt de SourceMeter d'Opluedung richteg kontrolléiere kann. D'Konsequenz vun dësem konstante Startstroum ass, datt d'Spannungskurv (schwaarz Kurv) net linear ass wéinst dem netlineare Potentialverrécklungsfeld D PST (Fig. 1c, ieweschten Asätz). Um Enn vum Opluedung ginn 30 mJ elektresch Energie an der MLC gespäichert (Punkt B). Den MLC erhëtzt sech dann an et gëtt en negativen Stroum (an domat en negativen Stroum) produzéiert, während d'Spannung bei 600 V bleift. No 40 Sekonnen, wéi d'Temperatur e Plateau vun 90 °C erreecht huet, gouf dëse Stroum kompenséiert, obwuel d'Schrëttprobe am Circuit eng elektresch Leeschtung vun 35 mJ während dësem Isofeld produzéiert huet (zweeten Asaz an der Fig. 1c, uewen). D'Spannung um MLC (Branch CD) gëtt dann reduzéiert, wat zu zousätzleche 60 mJ elektrescher Aarbecht féiert. Déi total Ausgangsenergie ass 95 mJ. Déi gesammelt Energie ass den Ënnerscheed tëscht der Input- an der Outputenergie, wat 95 - 30 = 65 mJ ergëtt. Dëst entsprécht enger Energiedicht vun 1,84 J cm-3, wat ganz no beim Nd läit, deen aus dem DE-Rank extrahéiert gëtt. D'Reproduzéierbarkeet vun dësem Olson-Zyklus gouf extensiv getest (Ergänzungsnotiz 4). Duerch d'weider Erhéijung vun der Spannung an der Temperatur hu mir 4,43 J cm-3 mat Olsen-Zyklen an engem 0,5 mm décke PST MLC iwwer en Temperaturberäich vun 750 V (195 kV cm-1) an 175 °C erreecht (Ergänzungsnotiz 5). Dëst ass véiermol méi héich wéi déi bescht Leeschtung, déi an der Literatur fir direkt Olson-Zyklen gemellt gouf a gouf op dënnen Schichten aus Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1,06 J cm-3)18 (cm) kritt. Ergänzungstabell 1 fir méi Wäerter an der Literatur. Dës Leeschtung gouf erreecht dank dem ganz niddrege Leckstroum vun dësen MLCs (<10−7 A bei 750 V an 180 °C, kuckt Detailer an der Ergänzungsnotiz 6) - e wichtege Punkt, deen vum Smith et al.19 ernimmt gouf - am Géigesaz zu de Materialien, déi a fréiere Studien17,20 benotzt goufen. Dës Leeschtung gouf erreecht dank dem ganz niddrege Leckstroum vun dësen MLCs (<10−7 A bei 750 V an 180 °C, kuckt Detailer an der Ergänzungsnotiz 6) - e wichtege Punkt, deen vum Smith et al.19 ernimmt gouf - am Géigesaz zu de Materialien, déi a fréiere Studien17,20 benotzt goufen. Эти характеристики были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10–7 а при 750 м. °C, bis 180 м.C. в дополнительном примечании 6) — критический момент, упомянутый Смитом и др. 19 — в отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. Dës Charakteristike goufen duerch de ganz niddrege Leckstroum vun dësen MLCs erreecht (<10–7 A bei 750 V an 180 °C, kuckt d'Ergänzungsnotiz 6 fir Detailer) – e kritesche Punkt, dee vum Smith et al. 19 ernimmt gouf – am Géigesaz zu Materialien, déi a fréiere Studien 17,20 benotzt goufen.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。由于 这些 mlc 的 泄漏 非常 （在 在 在 750 V 和 180 ° C 时 <10-7 A , 参见 补兎 说 补兎 说信息））））） — 等 人 19 提到 关键 关键 点 相比之下 相比之下下且比之下下且比繋相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之且繋比之下相比之下 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 ток утечки этих MLC очень низкий (<10–7 А при 750 В an 180 °C, см. подробности в дополмнитель —) ключевой момент, упомянутый Смитом и др. 19 - fir сравнения, были достигнуты эти характеристики. Well de Leckstroum vun dësen MLCs ganz niddreg ass (<10–7 A bei 750 V an 180 °C, kuckt d'Ergänzungsnotiz 6 fir Detailer) – e Schlësselpunkt, deen vum Smith et al. 19 zum Verglach ernimmt gouf, goufen dës Leeschtungen erreecht.op Materialien, déi a fréiere Studien benotzt goufen 17,20.
Déi selwecht Konditiounen (600 V, 20–90 °C) goufen och um Stirling-Zyklus ugewannt (Ergänzungsnotiz 7). Wéi aus de Resultater vum DE-Zyklus erwaart, war d'Ausbezuelung 41,0 mJ. Ee vun de markantsten Eegeschafte vu Stirling-Zyklen ass hir Fäegkeet, d'Ufanksspannung duerch den thermoelektreschen Effekt ze verstärken. Mir hunn e Spannungsgewënn vu bis zu 39 observéiert (vun enger Ufangsspannung vun 15 V bis zu enger Endspannung vu bis zu 590 V, kuckt Ergänzungsfigur 7.2).
Eng aner ënnerscheedend Eegeschaft vun dësen MLCs ass, datt et makroskopesch Objeten sinn, déi grouss genuch sinn, fir Energie am Joule-Beräich ze sammelen. Dofir hu mir e Prototyp vun engem Harvester (HARV1) mat 28 MLC PST vun 1 mm Déckt gebaut, no dem selwechte Parallelplackendesign, deen vum Torello et al.14 beschriwwe gouf, an enger 7×4 Matrix, wéi an der Fig. gewisen. Déi hëtzedroend dielektresch Flëssegkeet am Manifold gëtt vun enger peristaltischer Pompel tëscht zwee Reservoiren verdrängt, wou d'Flëssegkeetstemperatur konstant gehale gëtt (Method). Bis zu 3,1 J kënne gesammelt ginn, andeems den Olson-Zyklus, deen an der Fig. 2a beschriwwe gëtt, benotzt gëtt, isotherm Regiounen bei 10°C an 125°C an Isofeldregiounen bei 0 an 750 V (195 kV cm-1). Dëst entsprécht enger Energiedicht vun 3,14 J cm-3. Mat dësem Kombinéierten goufen Miessunge ënner verschiddene Konditioune gemaach (Fig. 2b). Et ass ze bemierken, datt 1,8 J iwwer en Temperaturberäich vun 80 °C an eng Spannung vu 600 V (155 kV cm-1) kritt goufen. Dëst stëmmt gutt mat de virdru genannten 65 mJ fir 1 mm déck PST MLC ënner de selwechte Konditiounen (28 × 65 = 1820 mJ) iwwereneen.
a, Experimentellen Opbau vun engem zesummegebauten HARV1-Prototyp baséiert op 28 MLC PSTs mat enger Déckt vun 1 mm (4 Reien × 7 Kolonnen), déi op Olson-Zyklen lafen. Fir all véier Zyklusschrëtt ginn Temperatur a Spannung am Prototyp uginn. De Computer bedreift eng peristaltesch Pompel, déi eng dielektresch Flëssegkeet tëscht dem kalen an dem waarme Reservoir, zwee Ventiler an enger Stroumquell zirkuléiert. De Computer benotzt och Thermoelementer fir Donnéeën iwwer d'Spannung an de Stroum ze sammelen, déi dem Prototyp geliwwert ginn, an d'Temperatur vum Mähdrescher aus der Stroumversuergung. b, Energie (Faarf), déi vun eisem 4×7 MLC-Prototyp gesammelt gouf am Verhältnes zum Temperaturberäich (X-Achs) an der Spannung (Y-Achs) a verschiddenen Experimenter.
Eng méi grouss Versioun vum Harvester (HARV2) mat 60 PST MLC 1 mm déck an 160 PST MLC 0,5 mm déck (41,7 g aktivt pyroelektrescht Material) huet 11,2 J geliwwert (Ergänzungsnotiz 8). Am Joer 1984 huet den Olsen en Energieharvester op Basis vun 317 g vun enger Zinn-dotierter Pb(Zr,Ti)O3-Verbindung hiergestallt, déi fäeg ass 6,23 J Elektrizitéit bei enger Temperatur vu ronn 150 °C ze generéieren (Ref. 21). Fir dëse Mähdrescher ass dëst deen eenzegen anere Wäert, deen am Joule-Beräich verfügbar ass. En huet just iwwer d'Halschent vum Wäert kritt, deen mir erreecht hunn, a bal siwe Mol sou héich Qualitéit. Dëst bedeit, datt d'Energiedicht vum HARV2 13 Mol méi héich ass.
D'HARV1-Zyklusdauer ass 57 Sekonnen. Dëst huet 54 mW Leeschtung mat 4 Reien vun 7 Kolonnen vun 1 mm décke MLC-Sets produzéiert. Fir nach ee Schrëtt weider ze goen, hu mir en drëtte Kombinatiounsapparat (HARV3) mat engem 0,5 mm décke PST MLC an engem ähnlechen Opbau wéi HARV1 an HARV2 gebaut (Ergänzungsnotiz 9). Mir hunn eng Thermaliséierungszäit vun 12,5 Sekonnen gemooss. Dëst entsprécht enger Zykluszäit vun 25 s (Ergänzungsfigur 9). Déi gesammelt Energie (47 mJ) ergëtt eng elektresch Leeschtung vun 1,95 mW pro MLC, wat eis erlaabt, eis virzestellen, datt HARV2 0,55 W produzéiert (ongeféier 1,95 mW × 280 PST MLC 0,5 mm déck). Zousätzlech hu mir d'Hëtztiwwerdroung mat Hëllef vun der Finite Element Simulatioun (COMSOL, Ergänzungsnotiz 10 an Ergänzungstabellen 2–4) simuléiert, déi den HARV1-Experimenter entsprécht. D'Finite-Element-Modelléierung huet et erméiglecht, bal eng Gréisstenuerdnung méi héich Leeschtungswäerter (430 mW) fir déiselwecht Zuel vu PST-Sailen virauszesoen, andeems d'MLC op 0,2 mm verdënntem, Waasser als Killmëttel benotzt an d'Matrix op 7 Reien × 4 Sailen restauréiert gouf (zousätzlech zu , gouf et 960 mW, wéi den Tank nieft der Mähdrescher war, Ergänzungsfigur 10b).
Fir d'Nëtzlechkeet vun dësem Kollektor ze demonstréieren, gouf e Stirling-Zyklus op engem Stand-alone-Demonstrateur ugewannt, deen aus nëmmen zwou 0,5 mm décke PST MLCs als Wärmekollektoren, engem Héichspannungsschalter, engem Nidderspannungsschalter mat Späicherkondensator, engem DC/DC-Konverter, engem Nidderspannungsmikrocontroller, zwou Thermoelementer an engem Boost-Konverter besteet (Ergänzungsnotiz 11). De Circuit erfuerdert datt de Späicherkondensator ufanks mat 9V gelueden gëtt an dann autonom leeft, während d'Temperatur vun den zwou MLCs tëscht -5°C an 85°C läit, hei a Zyklen vun 160 Sekonnen (e puer Zyklen sinn an der Ergänzungsnotiz 11 gewisen). Bemierkenswäert ass, datt zwou MLCs mat engem Gewiicht vun nëmmen 0,3g dëst grousst System autonom steiere kënnen. Eng aner interessant Eegeschaft ass, datt den Nidderspannungskonverter 400V an 10-15V mat 79% Effizienz ëmwandele kann (Ergänzungsnotiz 11 an Ergänzungsfigur 11.3).
Schlussendlech hu mir d'Effizienz vun dësen MLC-Moduler bei der Ëmwandlung vun thermescher Energie an elektresch Energie evaluéiert. De Qualitéitsfaktor η vun der Effizienz gëtt definéiert als de Verhältnes vun der Dicht vun der gesammelter elektrescher Energie Nd zu der Dicht vun der geliwwerter Hëtzt Qin (Ergänzungsnotiz 12):
D'Figuren 3a, b weisen d'Effizienz η respektiv d'proportional Effizienz ηr vum Olsen-Zyklus als Funktioun vum Temperaturberäich vun enger 0,5 mm décker PST MLC. Béid Datensätz gi fir en elektrescht Feld vun 195 kV cm-1 uginn. D'Effizienz erreecht 1,43%, wat gläichwäerteg mat 18% vun ηr ass. Fir en Temperaturberäich vun 10 K vun 25 °C bis 35 °C erreecht ηr awer Wäerter vu bis zu 40% (blo Kurve an der Fig. 3b). Dëst ass duebel sou vill wéi de bekannte Wäert fir NLP-Materialien, déi a PMN-PT-Filmer opgeholl goufen (ηr = 19%) am Temperaturberäich vun 10 K an 300 kV cm-1 (Ref. 18). Temperaturberäicher ënner 10 K goufen net berücksichtegt, well d'thermesch Hysterese vum PST MLC tëscht 5 an 8 K läit. D'Unerkennung vum positiven Effekt vu Phaseniwwergäng op d'Effizienz ass entscheedend. Tatsächlech ginn déi optimal Wäerter vun η an ηr bal all bei der Ufankstemperatur Ti = 25°C an de Fig. 3a,b kritt. Dëst ass wéinst engem enge Phaseniwwergang, wann kee Feld ugewannt gëtt an d'Curie-Temperatur TC bei ongeféier 20°C an dësen MLCs läit (Ergänzungsnotiz 13).
a,b, d'Effizienz η an d'proportional Effizienz vum Olson-Zyklus (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot}} fir déi maximal elektresch Leeschtung duerch e Feld vun 195 kV cm-1 an ënnerschiddlechen Ufankstemperaturen Ti, }}\,\)(b) fir den MPC PST mat enger Déckt vun 0,5 mm, ofhängeg vum Temperaturintervall ΔTspan.
Déi lescht Observatioun huet zwou wichteg Implikatiounen: (1) all effektiv Zyklus muss bei Temperaturen iwwer dem TC ufänken, fir datt e feldinduzéierte Phaseniwwergang (vu paraelektreschem op ferroelektreschem) optriede kann; (2) dës Materialien si méi effizient bei Lafzäiten no beim TC. Och wann grouss Effizienz an eisen Experimenter gewisen gëtt, erlaabt eis de limitéierten Temperaturberäich net, grouss absolut Effizienz z'erreechen, wéinst der Carnot-Grenz (\(\DeltaT/T\)). Déi exzellent Effizienz, déi vun dëse PST MLCs demonstréiert gëtt, rechtfäerdegt den Olsen awer, wann hien erwähnt, datt "en idealen regenerativen thermoelektresche Motor vun der Klass 20, deen bei Temperaturen tëscht 50 °C an 250 °C funktionéiert, eng Effizienz vun 30% kann hunn"17. Fir dës Wäerter z'erreechen an de Konzept ze testen, wier et nëtzlech, dotiert PSTs mat verschiddenen TCs ze benotzen, wéi vum Shebanov a Borman studéiert. Si hunn gewisen, datt den TC a PST vun 3 °C (Sb-Dotierung) bis 33 °C (Ti-Dotierung) 22 variéiere kann. Dofir stelle mir d'Hypothes op, datt pyroelektresch Regeneratoren vun der nächster Generatioun, baséiert op dotiéierten PST MLCs oder aner Materialien mat engem staarken Phaseniwwergang vun der éischter Uerdnung, mat de beschten Energieernteger konkurréiere kënnen.
An dëser Studie hu mir MLCs aus PST ënnersicht. Dës Baudeeler bestinn aus enger Serie vu Pt- an PST-Elektroden, woubäi verschidde Kondensatoren parallel ugeschloss sinn. PST gouf gewielt, well et en exzellenten EC-Material a dofir e potenziell exzellenten NLP-Material ass. Et weist en schaarfen ferroelektreschen-paraelektreschen Phaseniwwergang vun éischter Uerdnung ëm 20 °C op, wat drop hiweist, datt seng Entropieännerungen ähnlech wéi déi an der Fig. 1 sinn. Ähnlech MLCs goufen ausféierlech fir EC13,14-Baudeeler beschriwwen. An dëser Studie hu mir 10,4 × 7,2 × 1 mm³ an 10,4 × 7,2 × 0,5 mm³ MLCs benotzt. MLCs mat enger Déckt vun 1 mm an 0,5 mm goufen aus 19 respektiv 9 Schichten PST mat enger Déckt vun 38,6 µm hiergestallt. An zwou Fäll gouf déi bannenzeg PST-Schicht tëscht 2,05 µm décke Platinelektroden placéiert. Den Design vun dësen MLCs geet dovun aus, datt 55% vun de PSTs aktiv sinn, wat dem Deel tëscht den Elektroden entsprécht (Ergänzungsnotiz 1). D'Fläch vun der aktiver Elektrode war 48,7 mm2 (Ergänzungstabell 5). MLC PST gouf duerch Festphasereaktioun a Gossmethod virbereet. D'Detailer vum Virbereedungsprozess goufen an engem fréiere Artikel14 beschriwwen. Ee vun den Ënnerscheeder tëscht PST MLC an dem virdrun Artikel ass d'Reiefolleg vun de B-Plazen, déi d'Leeschtung vun EC a PST staark beaflosst. D'Reiefolleg vun de B-Plazen vum PST MLC ass 0,75 (Ergänzungsnotiz 2), déi duerch Sinterung bei 1400°C gefollegt vun Honnerte vu Stonne laangem Glühen bei 1000°C kritt ginn. Fir méi Informatiounen iwwer PST MLC, kuckt d'Ergänzungsnotizen 1-3 an d'Ergänzungstabell 5.
D'Haaptkonzept vun dëser Studie baséiert op dem Olson-Zyklus (Fig. 1). Fir sou e Zyklus brauche mir e waarmt a kal Reservoir an eng Stroumversuergung, déi d'Spannung an de Stroum an de verschiddene MLC-Moduler iwwerwaachen a kontrolléieren kann. Dës direkt Zyklen hunn zwou verschidde Konfiguratiounen benotzt, nämlech (1) Linkam-Moduler, déi een MLC heizen a killen, deen un eng Keithley 2410-Stroumquell ugeschloss ass, an (2) dräi Prototypen (HARV1, HARV2 an HARV3) parallel mat der selwechter Energiequell. Am leschte Fall gouf eng dielektresch Flëssegkeet (Silikonueleg mat enger Viskositéit vu 5 cP bei 25°C, kaaft vu Sigma Aldrich) fir den Hëtztaustausch tëscht den zwou Reservoiren (waarm a kal) an dem MLC benotzt. Den thermesche Reservoir besteet aus engem Glasbehälter, deen mat dielektrescher Flëssegkeet gefëllt ass an op der thermescher Plack placéiert ass. D'Kältelagerung besteet aus engem Waasserbad mat Flëssegkeetsréier, déi dielektresch Flëssegkeet an engem grousse Plastikbehälter mat Waasser an Äis enthalen. Zwee Dräi-Wee-Knebelventile (kaaft vu Bio-Chem Fluidics) goufen un all Enn vum Kombinéierten placéiert, fir d'Flëssegkeet richteg vun engem Reservoir an en aneren ze wiesselen (Figur 2a). Fir d'thermescht Gläichgewiicht tëscht dem PST-MLC-Package an dem Killmëttel ze garantéieren, gouf d'Zyklusperiod verlängert, bis d'Anlaaf- an d'Auslaaf-Thermoelementer (sou no wéi méiglech beim PST-MLC-Package) déiselwecht Temperatur gewisen hunn. De Python-Skript geréiert a synchroniséiert all Instrumenter (Quellmeter, Pompelen, Ventiler an Thermoelementer), fir de korrekten Olson-Zyklus auszeféieren, d.h. d'Kältemëttelschleef fänkt un, duerch de PST-Stack ze zirkuléieren, nodeems de Quellmeter gelueden ass, sou datt se sech mat der gewënschter ugewandter Spannung fir de bestëmmten Olson-Zyklus erhëtzen.
Alternativ hu mir dës direkt Miessunge vun der gesammelter Energie mat indirekten Methoden confirméiert. Dës indirekt Methode baséieren op elektresche Verdrängungs- (D) - elektrescht Feld (E) Feldschleifen, déi bei verschiddenen Temperaturen gesammelt ginn, an andeems een d'Fläch tëscht zwou DE-Schleifen berechent, kann een genee schätzen, wéi vill Energie gesammelt ka ginn, wéi an der Figur gewisen. an der Figur 2.1b. Dës DE-Schleifen ginn och mat Keithley-Quellmeter gesammelt.
Aachtanzwanzeg PST MLCs mat enger Déckt vun 1 mm goufen an enger paralleler Plackestruktur mat 4 Reien a 7 Sailen zesummegesat, geméiss dem Design, deen an der Referenz beschriwwe gëtt. 14. D'Flëssegkeetslück tëscht de PST-MLC Reien ass 0,75 mm. Dëst gëtt erreecht andeems Sträife vun duebelsäitegem Klebeband als Flëssegkeetsofstandshalter ronderëm d'Kante vum PST MLC bäigefüügt ginn. De PST MLC ass elektresch parallel mat enger sëlwerer Epoxybréck a Kontakt mat den Elektrodenleitungen ugeschloss. Duerno goufen Drot mat sëlwerer Epoxyharz op all Säit vun den Elektrodenterminalen gepecht fir un d'Stroumversuergung unzeschléissen. Schlussendlech gëtt déi ganz Struktur an de Polyolefin-Schlauch agebaut. Dëse gëtt um Flëssegkeetsrouer gepecht fir eng korrekt Ofdichtung ze garantéieren. Schlussendlech goufen 0,25 mm déck K-Typ Thermoelementer an all Enn vun der PST-MLC Struktur agebaut fir d'Aganks- an Ausgangstemperature vun der Flëssegkeet ze iwwerwaachen. Fir dëst ze maachen, muss de Schlauch als éischt perforéiert ginn. Nodeems den Thermoelement installéiert ass, gëtt dee selwechte Klebstoff wéi virdrun tëscht dem Thermoelement-Schlauch an dem Drot applizéiert fir d'Ofdichtung erëm hierzestellen.
Aacht separat Prototypen goufen gebaut, véier dovun haten 40 0,5 mm déck MLC PSTs, verdeelt als parallel Placken mat 5 Sailen an 8 Reien, an déi reschtlech véier haten 15 1 mm déck MLC PSTs, an enger 3-Sailen × 5-Rei paralleler Plackestruktur. Déi total Zuel vun de benotzte PST MLCs war 220 (160 0,5 mm déck a 60 PST MLC 1 mm déck). Mir nennen dës zwou Ënnereenheeten HARV2_160 an HARV2_60. D'Flëssegkeetslück am Prototyp HARV2_160 besteet aus zwee duebelsäitege Bänner vun 0,25 mm déck mat engem 0,25 mm décke Drot dertëschent. Fir den HARV2_60 Prototyp hu mir déiselwecht Prozedur widderholl, awer mat engem 0,38 mm décke Drot. Fir Symmetrie hunn HARV2_160 an HARV2_60 hir eege Flëssegkeetskreesser, Pompelen, Ventiler an eng kal Säit (Ergänzungsnotiz 8). Zwee HARV2-Eenheeten deelen e Wärmebehälter, en 3-Liter-Behälter (30 cm x 20 cm x 5 cm) op zwou waarme Placken mat rotéierende Magneten. All aacht individuell Prototypen sinn elektresch parallel ugeschloss. D'Ënnereenheeten HARV2_160 an HARV2_60 funktionéieren gläichzäiteg am Olson-Zyklus, wat zu enger Energieernte vun 11,2 J féiert.
Setzt eng 0,5 mm déck PST MLC an e Polyolefin-Schlauch mat duebelsäitegem Klebeband an Drot op béide Säiten, fir Plaz fir d'Flëssegkeet ze schafen. Wéinst senger klenger Gréisst gouf de Prototyp nieft engem waarmen oder kale Reservoirventil placéiert, wat d'Zykluszäiten miniméiert huet.
Bei PST MLC gëtt e konstant elektrescht Feld ugewannt andeems eng konstant Spannung op d'Heizzweig ugewannt gëtt. Dofir gëtt en negativen thermesche Stroum generéiert an Energie gëtt gespäichert. Nodeems de PST MLC erhëtzt gouf, gëtt d'Feld ewechgeholl (V = 0), an d'Energie, déi dran gespäichert ass, gëtt zréck an de Quellzieler zréckgefouert, wat engem weidere Bäitrag vun der gesammelter Energie entsprécht. Schlussendlech, mat enger ugewannter Spannung V = 0, ginn d'MLC PSTs op hir initial Temperatur ofgekillt, sou datt de Zyklus nei ufänke kann. An dëser Phas gëtt keng Energie gesammelt. Mir hunn den Olsen-Zyklus mat engem Keithley 2410 SourceMeter duerchgefouert, wouduerch de PST MLC vun enger Spannungsquell gelueden an de Stroum op de passenden Wäert agestallt gouf, sou datt genuch Punkten während der Opluedphase fir zouverlässeg Energieberechnungen gesammelt goufen.
A Stirling-Zyklen goufen PST MLCs am Spannungsquellmodus bei engem initialen elektresche Feldwäert (Ufanksspannung Vi > 0), engem gewënschten Konformitéitsstroum, sou datt de Ladeschratt ongeféier 1 Sekonn dauert (an genuch Punkte fir eng zouverléisseg Berechnung vun der Energie gesammelt ginn) a kaler Temperatur gelueden. A Stirling-Zyklen goufen PST MLCs am Spannungsquellmodus bei engem initialen elektresche Feldwäert (Ufanksspannung Vi > 0), engem gewënschten Konformitéitsstroum, sou datt de Ladeschratt ongeféier 1 Sekonn dauert (an genuch Punkte fir eng zouverléisseg Berechnung vun der Energie gesammelt ginn) a kaler Temperatur gelueden. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались в режиме источника напряжения при начальном значении электриче напряжение Vi > 0), желаемом податливом токе, так что этап здки занимает около 1 с (a набирается дочоч для надежного расчета энергия) a холодная температура. An de Stirling PST MLC-Zyklen goufen se am Spannungsquellmodus beim Ufankswäert vum elektresche Feld (Ufanksspannung Vi > 0), dem gewënschten Auslaststroum, sou datt d'Ladephase ongeféier 1 Sekonn dauert (an eng genuch Zuel vu Punkten fir eng zouverléisseg Energieberechnung gesammelt gëtt) a kaler Temperatur gelueden.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。 Am Masterzyklus gëtt de PST MLC beim initialen elektresche Feldwäert (Ufanksspannung Vi > 0) am Spannungsquellmodus gelueden, sou datt de gewënschte Konformitéitsstroum ongeféier 1 Sekonn fir de Ladeschratt dauert (a mir hunn genuch Punkten gesammelt fir (Energie) an niddreg Temperatur zouverlässeg ze berechnen). В цикле Стирлинга PST MLC заряжается в режиме источника напряжения с начальным значением электричелняго ( напряжение Vi > 0), требуемый ток податливости таков, что этап здки занимает около 1 с (a набирается дочно точек, чтобы надежно рассчитать энергию) an низкие температуры. Am Stirling-Zyklus gëtt de PST MLC am Spannungsquellmodus mat engem Ufankswäert vum elektresche Feld (Ufanksspannung Vi > 0) gelueden, de erfuerderleche Konformitéitsstroum ass sou datt d'Ladephase ongeféier 1 Sekonn dauert (an eng genuch Zuel vu Punkten gesammelt gëtt fir d'Energie zouverlässeg ze berechnen) a niddregen Temperaturen.Ier de PST MLC sech erhëtzt, gëtt de Circuit opgemaach andeems en Anpassungsstroum vun I = 0 mA ugewannt gëtt (de minimale Anpassungsstroum, deen eis Miessquell handhabe kann, ass 10 nA). Dofir bleift eng Ladung am PST vum MJK, an d'Spannung klëmmt wann d'Prouf sech erhëtzt. Am Aarm BC gëtt keng Energie gesammelt, well I = 0 mA. Nodeems eng héich Temperatur erreecht gouf, klëmmt d'Spannung am MLT FT (a verschiddene Fäll méi wéi d'30-facht, kuckt déi zousätzlech Fig. 7.2), den MLK FT gëtt entlueden (V = 0), an elektresch Energie gëtt dran gespäichert fir déiselwecht Zäit wéi déi initial Ladung. Dee selwechte Stroum gëtt un d'Meterquell zréckginn. Wéinst dem Spannungsgewënn ass déi gespäichert Energie bei héijer Temperatur méi héich wéi dat wat um Ufank vum Zyklus geliwwert gouf. Dofir gëtt Energie duerch d'Ëmwandlung vu Hëtzt an Elektrizitéit gewonnen.
Mir hunn e Keithley 2410 SourceMeter benotzt fir d'Spannung an de Stroum ze iwwerwaachen, déi um PST MLC ugewannt ginn. Déi entspriechend Energie gëtt berechent andeems d'Produkt vu Spannung a Stroum integréiert gëtt, dat vum Keithley sengem Sourcemeter gelies gëtt, \(E = {\int }_{0}^{\tau }{I}_({\rm {meas})}\left(t\ right){V}_{{\rm{meas}}}(t)\), wou τ d'Period vun der Period ass. Op eiser Energiekurv bedeiten positiv Energiewäerter d'Energie, déi mir dem MLC PST ginn mussen, an negativ Wäerter bedeiten d'Energie, déi mir dovunner extrahéieren an dofir d'Energie, déi mir kréien. Déi relativ Leeschtung fir e bestëmmte Sammelzyklus gëtt bestëmmt andeems déi gesammelt Energie duerch d'Period τ vum ganze Zyklus gedeelt gëtt.
All Donnéeë ginn am Haapttext oder an zousätzlechen Informatiounen presentéiert. Bréiwer a Materialufroe solle un d'Quell vun den AT- oder ED-Donnéeë geriicht ginn, déi mat dësem Artikel geliwwert ginn.
Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC E Réckbléck op d'Entwécklung an d'Uwendungen vun thermoelektresche Mikrogeneratoren fir d'Energieernte. Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC E Réckbléck op d'Entwécklung an d'Uwendungen vun thermoelektresche Mikrogeneratoren fir d'Energieernte.Ando Junior, Ohio, Maran, ALO an Henao, NC Iwwersiicht iwwer d'Entwécklung an d'Uwendung vun thermoelektresche Mikrogeneratoren fir d'Energieernte. 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, an Henao, NC, iwwerleeën d'Entwécklung an d'Uwendung vun thermoelektresche Mikrogeneratoren fir d'Energieernte.CV. Ënnerstëtzung. Energy Rev. 91, 376–393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Photovoltaesch Materialien: aktuell Effizienz a zukünfteg Erausfuerderungen. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Photovoltaesch Materialien: aktuell Effizienz a zukünfteg Erausfuerderungen.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. a Sinke, VK Photovoltaesch Materialien: aktuell Leeschtung a zukünfteg Erausfuerderungen. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Solarmaterialien: aktuell Effizienz a zukünfteg Erausfuerderungen.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. a Sinke, VK Photovoltaesch Materialien: aktuell Leeschtung a zukünfteg Erausfuerderungen.Wëssenschaft 352, aad4424 (2016).
Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Konjunktiouns-pyro-piezoelektreschen Effekt fir selbstbetriwwen simultan Temperatur- a Drockmessung. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Konjunkt pyro-piezoelektreschen Effekt fir selbstbetriwwen simultan Temperatur- a Drockmiessung.Song K., Zhao R., Wang ZL a Yan Yu. Kombinéierte pyropiezoelektreschen Effekt fir autonom simultan Miessung vun Temperatur an Drock. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL, & Yang, Y. 用于自供电同时温度和压力传感的联合热压电效应。 Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Fir Selbstbetrieb gläichzäiteg mat Temperatur an Drock.Song K., Zhao R., Wang ZL a Yan Yu. Kombinéierten thermopiezoelektreschen Effekt fir autonom simultan Miessung vun Temperatur an Drock.Virun. alma mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Energieernte baséiert op Ericsson pyroelektresche Zyklen an enger relaxorer ferroelektrescher Keramik. Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Energieernte baséiert op Ericsson pyroelektresche Zyklen an enger relaxorer ferroelektrescher Keramik.Sebald G., Prouvost S. a Guyomar D. Energieernte baséiert op pyroelektreschen Ericsson-Zyklen a relaxorferroelektrescher Keramik.Sebald G., Prouvost S. a Guyomar D. Energieernte a Relaxor-Ferroelektrischer Keramik baséiert op Ericsson pyroelektrischem Zyklus. Smart alma mater. structure. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Elektrokaloresch a pyroelektresch Materialien vun der nächster Generatioun fir d'Interkonversioun vun der elektrothermescher Energie am Festkierper. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Elektrokaloresch a pyroelektresch Materialien vun der nächster Generatioun fir d'Interkonversioun vun der elektrothermescher Energie am Festkierper. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW. преобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Elektrokaloresch a pyroelektresch Materialien vun der nächster Generatioun fir d'Interkonversioun vun der elektrothermescher Energie am Festkierper. 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. преобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Elektrokaloresch a pyroelektresch Materialien vun der nächster Generatioun fir d'Interkonversioun vun der elektrothermescher Energie am Festkierper.Lady Bull. 39, 1099–1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Standard a Verdéngschtfigur fir d'Quantifizéierung vun der Leeschtung vu pyroelektreschen Nanogeneratoren. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Standard a Verdéngschtfigur fir d'Quantifizéierung vun der Leeschtung vu pyroelektreschen Nanogeneratoren.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL a Yang, Yu. E Standard a Qualitéitsscore fir d'Quantifizéierung vun der Leeschtung vu pyroelektreschen Nanogeneratoren. 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. Kriterien a Leeschtungsmoossname fir d'Quantifizéierung vun der Leeschtung vun engem pyroelektreschen Nanogenerator.Nano Energie 55, 534–540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Elektrokaloresch Ofkillzyklen a Bläi-Scandium-Tantalat mat echter Regeneratioun iwwer Feldvariatioun. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Elektrokaloresch Ofkillzyklen a Bläi-Scandium-Tantalat mat echter Regeneratioun iwwer Feldvariatioun.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. a Mathur, ND Elektrokaloresch Ofkillzyklen a Bläi-Scandium-Tantalat mat echter Regeneratioun duerch Feldmodifikatioun. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X., & Mathur, ND. Tantal 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 En elektrothermesche Killzyklus vu Scandium-Bläitantalat fir richteg Regeneratioun duerch Feldëmkéierung.Physik Rev. X 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Kaloresch Materialien no bei Ferro-Phaseniwwergäng. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Kaloresch Materialien no bei Ferro-Phaseniwwergäng.Moya, X., Kar-Narayan, S. a Mathur, ND Kaloresch Materialien no bei Ferroidphaseniwwergäng. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Thermesch Materialien an der Géigend vun der Eisenmetallurgie.Moya, X., Kar-Narayan, S. a Mathur, ND Thermesch Materialien no bei Eisenphaseniwwergäng.Nat. alma mater 13, 439–450 (2014).
Moya, X. & Mathur, ND Kaloresch Materialien fir Ofkillung an Heizung. Moya, X. & Mathur, ND Kaloresch Materialien fir Ofkillung an Heizung.Moya, X. a Mathur, ND Thermesch Materialien fir Killung an Heizung. Moya, X. & Mathur, ND 用于冷却和加热的热量材料. Moya, X. & Mathur, ND Thermesch Materialien fir Killung an Heizung.Moya X. a Mathur ND Thermesch Materialien fir Killung an Heizung.Wëssenschaft 370, 797–803 (2020).
Torelló, A. & Defay, E. Electrocaloric coolers: a review. Torelló, A. & Defay, E. Electrocaloric coolers: a review.Torello, A. an Defay, E. Elektrokaloresch Killanlagen: eng Iwwerpréiwung. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论。 Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论。Torello, A. an Defay, E. Elektrothermesch Killmaschinnen: eng Iwwersiicht.Fortgeschratt. elektronesch. alma mater. 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. et al. Enorm Energieeffizienz vun elektrokaloreschem Material an héich geuerdnetem Scandium-Scandium-Bläi. National Communicate. 12, 3298 (2021).
Nair, B. et al. Den elektrothermeschen Effekt vun Oxid-Multilayer-Kondensatoren ass grouss iwwer e breede Temperaturberäich. Nature 575, 468–472 (2019).
Torello, A. et al. Groussen Temperaturberäich an elektrothermesche Regeneratoren. Science 370, 125–129 (2020).
Wang, Y. et al. Héichleistungs-elektrothermescht Festkierperkühlsystem. Science 370, 129–133 (2020).
Meng, Y. et al. Kaskaden-elektrothermesch Killanlag fir grouss Temperaturerhéijung. National Energy 5, 996–1002 (2020).
Olsen, RB & Brown, DD Héicheffizient direkt Konversioun vun Hëtzt an elektresch Energie am Zesummenhang mat pyroelektresche Miessunge. Olsen, RB & Brown, DD Héicheffizient direkt Konversioun vun Hëtzt an elektresch Energie am Zesummenhang mat pyroelektresche Miessunge.Olsen, RB a Brown, DD Héicheffizient direkt Ëmwandlung vun Hëtzt an elektresch Energie am Zesummenhang mat pyroelektresche Miessunge. 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 a Brown, DD. Effizient direkt Ëmwandlung vun Hëtzt an Elektrizitéit am Zesummenhang mat pyroelektresche Miessunge.Ferroelektrik 40, 17–27 (1982).
Pandya, S. et al. Energie- a Leeschtungsdicht an dënnen Relaxor-ferroelektresche Filmer. National alma mater. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, AN & Hanrahan, BM Kaskadéiert pyroelektresch Konversioun: Optimiséierung vum ferroelektresche Phaseniwwergang an den elektresche Verloschter. Smith, AN & Hanrahan, BM Kaskadéiert pyroelektresch Konversioun: Optimiséierung vum ferroelektresche Phaseniwwergang an den elektresche Verloschter.Smith, AN an Hanrahan, BM Kaskadéiert pyroelektresch Konversioun: ferroelektresch Phaseniwwergang an Optimiséierung vun elektresche Verloschter. 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 an Hanrahan, BM Kaskadéiert pyroelektresch Konversioun: Optimiséierung vu ferroelektresche Phaseniwwergäng an elektresche Verloschter.J. Uwendung. Physik. 128, 24103 (2020).
Hoch, SR D'Benotzung vu ferroelektresche Materialien fir thermesch Energie an Elektrizitéit ëmzewandelen. Prozess. IEEE 51, 838–845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Kaskadéierte pyroelektreschen Energiekonverter. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Kaskadéierte pyroelektreschen Energiekonverter.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM an Dullea, J. Cascade Pyroelektrischen Energiekonverter. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM, & Dullea, J. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM, & Dullea, J.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM an Dullea, J. Kaskadéiert pyroelektresch Kraaftwandler.Ferroelektrik 59, 205–219 (1984).
Shebanov, L. & Borman, K. Iwwer Blei-Scandium-Tantalat-Festléisungen mat héijem elektrokaloreschen Effekt. Shebanov, L. & Borman, K. Iwwer Blei-Scandium-Tantalat-Festléisungen mat héijem elektrokaloreschen Effekt.Shebanov L. a Borman K. Iwwer fest Léisunge vu Blei-Scandium-Tantalat mat engem héijen elektrokaloreschen Effekt. Shebanov, L. & Borman, K. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体. Shebanov, L. & Borman, K.Shebanov L. a Borman K. Iwwer Scandium-Bläi-Scandium-Festléisungen mat engem héijen elektrokaloreschen Effekt.Ferroelektrik 127, 143–148 (1992).
Mir soen dem N. Furusawa, Y. Inoue, a K. Honda Merci fir hir Hëllef bei der Erstellung vum MLC. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB an ED Merci un d'Lëtzebuerger Nationalfuerschungsfondatioun (FNR) fir d'Ënnerstëtzung vun dëser Aarbecht iwwer CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay-Siebentritt, THERMODIMAT C20/MS/14718071/Defay a BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
Departement fir Materialfuerschung an Technologie, Luxemburger Institut fir Technologie (LIST), Belvoir, Lëtzebuerg