Ang pagtanyag ug malungtarong tinubdan sa elektrisidad maoy usa sa labing importanteng hagit niining sigloha. Ang mga lugar sa panukiduki sa mga materyales sa pag-ani sa enerhiya naggikan niini nga kadasig, lakip ang thermoelectric1, photovoltaic2 ug thermophotovoltaics3. Bisan pa nga kulang kami sa mga materyales ug mga himan nga makahimo sa pag-ani sa enerhiya sa Joule range, ang pyroelectric nga mga materyales nga maka-convert sa elektrikal nga enerhiya ngadto sa periodic nga pagbag-o sa temperatura giisip nga mga sensor4 ug energy harvester5,6,7. Dinhi naugmad namo ang usa ka macroscopic thermal energy harvester sa porma sa usa ka multilayer capacitor nga hinimo sa 42 gramos nga lead scandium tantalate, nga nagpatunghag 11.2 J nga electrical energy kada thermodynamic cycle. Ang matag pyroelectric module makamugna og electrical energy density hangtod sa 4.43 J cm-3 kada cycle. Gipakita usab namo nga ang duha ka ingon nga mga modulo nga may gibug-aton nga 0.3 g igo na aron padayon nga makagahum sa mga autonomous nga tig-ani sa enerhiya nga adunay naka-embed nga microcontroller ug mga sensor sa temperatura. Sa katapusan, gipakita namon nga alang sa usa ka sakup sa temperatura nga 10 K, kini nga mga multilayer capacitor mahimong makaabut sa 40% nga kahusayan sa Carnot. Kini nga mga kabtangan tungod sa (1) pagbag-o sa ferroelectric phase alang sa taas nga kahusayan, (2) ubos nga leakage nga kasamtangan aron malikayan ang mga pagkawala, ug (3) taas nga boltahe sa pagkaguba. Kini nga mga macroscopic, scalable ug episyente nga pyroelectric power harvesters nag-reimagining sa thermoelectric power generation.
Kung itandi sa spatial nga gradient sa temperatura nga gikinahanglan alang sa thermoelectric nga mga materyales, ang pag-ani sa enerhiya sa mga thermoelectric nga materyales nagkinahanglan og temperatura nga pagbisikleta sa paglabay sa panahon. Kini nagpasabot sa usa ka thermodynamic cycle, nga labing maayo nga gihulagway pinaagi sa entropy (S) -temperature (T) diagram. Ang Figure 1a nagpakita sa usa ka tipikal nga ST plot sa usa ka non-linear pyroelectric (NLP) nga materyal nga nagpakita sa usa ka field-driven ferroelectric-paraelectric phase transition sa scandium lead tantalate (PST). Ang asul ug berde nga mga seksyon sa cycle sa ST diagram katumbas sa nakabig nga elektrikal nga enerhiya sa Olson cycle (duha ka isothermal ug duha ka isopole nga mga seksyon). Dinhi atong gikonsiderar ang duha ka mga siklo nga adunay parehas nga pagbag-o sa natad sa kuryente (field on ug off) ug pagbag-o sa temperatura ΔT, bisan kung adunay lainlaing mga inisyal nga temperatura. Ang berde nga cycle wala nahimutang sa phase transition region ug sa ingon adunay mas gamay nga lugar kaysa sa blue cycle nga nahimutang sa phase transition region. Sa ST diagram, mas dako ang lugar, mas dako ang nakolekta nga enerhiya. Busa, ang phase transition kinahanglan nga mangolekta og dugang nga enerhiya. Ang panginahanglan alang sa dako nga lugar nga pagbisikleta sa NLP susama kaayo sa panginahanglan alang sa electrothermal nga mga aplikasyon9, 10, 11, 12 diin ang PST multilayer capacitors (MLCs) ug PVDF-based terpolymers bag-o lang nagpakita sa maayo nga reverse performance. makapabugnaw nga performance status sa cycle 13,14,15,16. Busa, nahibal-an namon ang mga PST MLC nga interesado alang sa pag-ani sa thermal energy. Kini nga mga sample hingpit nga gihulagway sa mga pamaagi ug gihulagway sa mga supplementary note 1 (scanning electron microscopy), 2 (X-ray diffraction) ug 3 (calorimetry).
a, Sketch sa usa ka entropy (S) -temperature (T) plot nga adunay electric field nga on ug off nga gigamit sa NLP nga mga materyales nga nagpakita sa phase transition. Duha ka mga siklo sa pagkolekta sa enerhiya ang gipakita sa duha ka lainlaing temperatura nga mga zone. Ang asul ug berde nga mga siklo mahitabo sa sulod ug sa gawas sa phase transition, matag usa, ug matapos sa lain-laing mga rehiyon sa nawong. b, duha ka DE PST MLC nga unipolar nga singsing, 1 mm ang gibag-on, gisukod tali sa 0 ug 155 kV cm-1 sa 20 °C ug 90 °C, matag usa, ug ang katugbang nga mga siklo sa Olsen. Ang mga letra nga ABCD nagtumong sa lainlaing mga estado sa siklo sa Olson. AB: Ang mga MLC gi-charge sa 155 kV cm-1 sa 20°C. BC: MLC gimentinar sa 155 kV cm-1 ug ang temperatura gipataas ngadto sa 90 °C. CD: MLC gipagawas sa 90°C. DA: MLC gipabugnaw sa 20°C sa zero field. Ang asul nga dapit katumbas sa input nga gahum nga gikinahanglan sa pagsugod sa cycle. Ang orange nga lugar mao ang enerhiya nga nakolekta sa usa ka siklo. c, ibabaw nga panel, boltahe (itom) ug kasamtangan (pula) batok sa oras, gisubay sa panahon sa samang Olson cycle sama sa b. Ang duha ka pagsal-ot nagrepresentar sa pagpadako sa boltahe ug kasamtangan sa mga yawe nga punto sa siklo. Sa ubos nga panel, ang dalag ug berde nga mga kurba nagrepresentar sa katugbang nga temperatura ug mga kurba sa enerhiya, matag usa, alang sa 1 mm nga gibag-on nga MLC. Ang enerhiya gikalkulo gikan sa kasamtangan ug boltahe nga mga kurba sa ibabaw nga panel. Ang negatibo nga enerhiya katumbas sa nakolekta nga enerhiya. Ang mga lakang nga katumbas sa dagkong mga letra sa upat ka mga numero parehas sa siklo sa Olson. Ang cycle AB'CD katumbas sa Stirling cycle (dugang nota 7).
diin ang E ug D mao ang electric field ug ang electric displacement field, matag usa. Ang Nd mahimong makuha sa dili direkta gikan sa DE circuit (Fig. 1b) o direkta pinaagi sa pagsugod sa usa ka thermodynamic cycle. Ang labing mapuslanon nga mga pamaagi gihulagway ni Olsen sa iyang pagpayunir nga buhat sa pagkolekta sa pyroelectric nga enerhiya sa 1980s17.
Sa fig. Ang 1b nagpakita sa duha ka monopolar DE loops sa 1 mm nga gibag-on nga PST-MLC nga mga espesimen nga gitigom sa 20 °C ug 90 °C, sa tinagsa, sa usa ka range nga 0 ngadto sa 155 kV cm-1 (600 V). Kining duha ka mga siklo mahimong gamiton sa dili direkta nga pagkalkulo sa enerhiya nga nakolekta sa Olson cycle nga gipakita sa Figure 1a. Sa tinuud, ang siklo sa Olsen naglangkob sa duha nga mga sanga sa isofield (dinhi, zero field sa sanga sa DA ug 155 kV cm-1 sa sanga sa BC) ug duha nga isothermal nga sanga (dinhi, 20 ° С ug 20 ° С sa sanga sa AB) . C sa sanga sa CD) Ang enerhiya nga nakolekta sa panahon sa siklo katumbas sa orange ug asul nga mga rehiyon (EdD integral). Ang nakolekta nga enerhiya Nd mao ang kalainan tali sa input ug output nga enerhiya, ie lamang ang orange nga lugar sa fig. 1b. Kining partikular nga siklo sa Olson naghatag ug Nd energy density nga 1.78 J cm-3. Ang Stirling cycle usa ka alternatibo sa Olson cycle (Supplementary Note 7). Tungod kay ang kanunay nga yugto sa pag-charge (bukas nga sirkito) mas dali nga maabot, ang densidad sa enerhiya nga gikuha gikan sa Fig. 1b (cycle AB'CD) moabot sa 1.25 J cm-3. Kini 70% ra sa kung unsa ang makolekta sa siklo sa Olson, apan ang yano nga kagamitan sa pag-ani naghimo niini.
Dugang pa, direkta namong gisukod ang enerhiya nga nakolekta sa panahon sa Olson cycle pinaagi sa pagpakusog sa PST MLC gamit ang Linkam temperature control stage ug source meter (pamaagi). Ang Figure 1c sa ibabaw ug sa tagsa-tagsa nga mga inset nagpakita sa kasamtangan (pula) ug boltahe (itom) nga nakolekta sa parehas nga 1 mm nga gibag-on nga PST MLC sama sa DE loop nga moagi sa parehas nga siklo sa Olson. Ang kasamtangan ug boltahe nagpaposible sa pagkalkulo sa nakolekta nga enerhiya, ug ang mga kurba gipakita sa fig. 1c, ubos (berde) ug temperatura (yellow) sa tibuok cycle. Ang mga letra nga ABCD nagrepresentar sa samang Olson cycle sa Fig. 1. Ang MLC charging mahitabo sa panahon sa AB leg ug gihimo sa ubos nga current (200 µA), aron ang SourceMeter makakontrol sa pag-charge. Ang sangputanan niining kanunay nga inisyal nga kasamtangan mao nga ang boltahe nga kurba (itom nga kurba) dili linear tungod sa non-linear nga potensyal nga displacement field D PST (Fig. 1c, top inset). Sa pagtapos sa pag-charge, 30 mJ sa elektrikal nga enerhiya ang gitipigan sa MLC (punto B). Ang MLC dayon nagpainit ug usa ka negatibo nga kasamtangan (ug busa usa ka negatibo nga kasamtangan) gihimo samtang ang boltahe nagpabilin sa 600 V. Human sa 40 s, sa dihang ang temperatura nakaabot sa usa ka patag nga 90 °C, kini nga kasamtangan gibayran, bisan pa ang lakang nga sample gihimo sa sirkito ang usa ka elektrikal nga gahum sa 35 mJ sa panahon niini nga isofield (ikaduha nga inset sa Fig. 1c, ibabaw). Ang boltahe sa MLC (branch CD) gipakunhod, nga miresulta sa dugang nga 60 mJ sa elektrikal nga trabaho. Ang kinatibuk-ang output nga enerhiya mao ang 95 mJ. Ang nakolekta nga enerhiya mao ang kalainan tali sa input ug output nga enerhiya, nga naghatag 95 - 30 = 65 mJ. Kini katumbas sa densidad sa enerhiya nga 1.84 J cm-3, nga duol kaayo sa Nd nga gikuha gikan sa DE ring. Ang reproducibility niini nga Olson cycle kay kaylap nga gisulayan (Supplementary Note 4). Pinaagi sa dugang nga pagtaas sa boltahe ug temperatura, nakab-ot namon ang 4.43 J cm-3 gamit ang mga siklo sa Olsen sa usa ka 0.5 mm nga gibag-on nga PST MLC sa usa ka sakup sa temperatura nga 750 V (195 kV cm-1) ug 175 ° C (Supplementary Note 5). Kini upat ka pilo nga mas dako kay sa labing maayo nga pasundayag nga gitaho sa literatura alang sa direktang Olson cycle ug nakuha sa nipis nga mga pelikula sa Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1.06 J cm-3)18 (cm .Supplementary Talaan 1 alang sa dugang nga mga kantidad sa literatura). Kini nga pasundayag nakab-ot tungod sa ubos kaayo nga leakage nga kasamtangan niining mga MLC (<10−7 A sa 750 V ug 180 °C, tan-awa ang mga detalye sa Supplementary Note 6)—usa ka importanteng punto nga gihisgotan ni Smith et al.19—sa kasukwahi. sa mga materyales nga gigamit sa naunang mga pagtuon17,20. Kini nga pasundayag nakab-ot tungod sa ubos kaayo nga leakage nga kasamtangan niining mga MLC (<10−7 A sa 750 V ug 180 °C, tan-awa ang mga detalye sa Supplementary Note 6)—usa ka importanteng punto nga gihisgotan ni Smith et al.19—sa kasukwahi. sa mga materyales nga gigamit sa naunang mga pagtuon17,20. Эти характеристики были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10–7 А при 750 В и 180 °C, тельб римечании 6) — критический момент, упомянутый Смитом и др. 19 — в отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. Kini nga mga kinaiya nakab-ot tungod sa ubos kaayo nga leakage nga kasamtangan niini nga mga MLC (<10-7 A sa 750 V ug 180 ° C, tan-awa ang Supplementary Note 6 alang sa mga detalye) - usa ka kritikal nga punto nga gihisgutan ni Smith et al. 19 - sukwahi sa mga materyales nga gigamit sa naunang mga pagtuon17,20.MLC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 说明 6 ））） — 等 人 19 提到 关键 关键 点 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比下下 相比下下下下下下下下 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，從爱之下，徲爱过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. подробности в дополнительном пимич6) упомянутый Смитом и др. 19 — для сравнения, были достигнуты эти характеристики. Tungod kay ang leakage nga kasamtangan niini nga mga MLC ubos kaayo (<10-7 A sa 750 V ug 180 °C, tan-awa ang Supplementary Note 6 alang sa mga detalye) - usa ka mahinungdanong punto nga gihisgutan ni Smith et al. 19 - alang sa pagtandi, kini nga mga pasundayag nakab-ot.sa mga materyales nga gigamit sa naunang mga pagtuon 17,20.
Ang sama nga mga kondisyon (600 V, 20-90 °C) gigamit sa Stirling cycle (Supplementary note 7). Sama sa gipaabot gikan sa mga resulta sa DE cycle, ang abot kay 41.0 mJ. Usa sa labing katingad-an nga bahin sa mga siklo sa Stirling mao ang ilang abilidad sa pagpadako sa inisyal nga boltahe pinaagi sa thermoelectric nga epekto. Naobserbahan namon ang usa ka boltahe nga nakuha hangtod sa 39 (gikan sa usa ka inisyal nga boltahe sa 15 V hangtod sa katapusan nga boltahe hangtod sa 590 V, tan-awa ang Suplemento nga Fig. 7.2).
Ang laing nagpalahi nga bahin niini nga mga MLC mao nga sila mga macroscopic nga mga butang nga igo ang gidak-on aron makolekta ang enerhiya sa joule range. Busa, nagtukod kami og prototype harvester (HARV1) gamit ang 28 MLC PST 1 mm ang gibag-on, nga nagsunod sa parehas nga parallel plate nga disenyo nga gihulagway ni Torello et al.14, sa usa ka 7 × 4 matrix nga gipakita sa Fig. Ang init nga nagdala sa dielectric fluid sa ang manifold gibalhin pinaagi sa usa ka peristaltic pump tali sa duha ka mga reservoir diin ang fluid nga temperatura gipabilin nga makanunayon (pamaagi). Pagkolekta hangtod sa 3.1 J gamit ang siklo sa Olson nga gihulagway sa fig. 2a, isothermal nga mga rehiyon sa 10 ° C ug 125 ° C ug isofield nga mga rehiyon sa 0 ug 750 V (195 kV cm-1). Kini katumbas sa usa ka densidad sa enerhiya nga 3.14 J cm-3. Gigamit kini nga kombinasyon, ang mga pagsukod gikuha ubos sa lainlaing mga kondisyon (Fig. 2b). Matikdi nga ang 1.8 J nakuha sa temperatura nga 80 °C ug boltahe nga 600 V (155 kV cm-1). Nahiuyon kini sa nauna nga gihisgutan nga 65 mJ alang sa 1 mm nga gibag-on nga PST MLC sa ilawom sa parehas nga mga kondisyon (28 × 65 = 1820 mJ).
a, Eksperimento nga pag-setup sa usa ka assembled HARV1 prototype base sa 28 MLC PSTs 1 mm ang gibag-on (4 row × 7 columns) nga nagdagan sa Olson cycles. Alang sa matag usa sa upat ka mga lakang sa siklo, ang temperatura ug boltahe gihatag sa prototype. Ang kompyuter nagduso ug peristaltic pump nga nagpalibot ug dielectric fluid tali sa bugnaw ug init nga mga reservoir, duha ka balbula, ug usa ka tinubdan sa kuryente. Gigamit usab sa kompyuter ang mga thermocouple aron makolekta ang datos sa boltahe ug kasamtangan nga gihatag sa prototype ug ang temperatura sa kombinasyon gikan sa suplay sa kuryente. b, Enerhiya (kolor) nga nakolekta sa among 4 × 7 MLC prototype kumpara sa range sa temperatura (X-axis) ug boltahe (Y-axis) sa lainlaing mga eksperimento.
Ang mas dako nga bersyon sa harvester (HARV2) nga adunay 60 PST MLC 1 mm ang gibag-on ug 160 PST MLC 0.5 mm ang gibag-on (41.7 g nga aktibo nga pyroelectric nga materyal) naghatag 11.2 J (Supplementary Note 8). Sa 1984, si Olsen naghimo ug energy harvester base sa 317 g sa tin-doped Pb(Zr,Ti)O3 compound nga makahimo ug 6.23 J nga kuryente sa temperatura nga mga 150 °C (ref. 21). Alang sa kini nga kombinasyon, kini ang lain nga kantidad nga magamit sa joule range. Nakuha lang niini ang katunga sa kantidad nga among nakab-ot ug hapit pito ka pilo ang kalidad. Kini nagpasabot nga ang densidad sa enerhiya sa HARV2 maoy 13 ka pilo nga mas taas.
Ang HARV1 cycle period kay 57 segundos. Naghimo kini og 54 mW nga gahum nga adunay 4 ka laray sa 7 ka kolum sa 1 mm nga gibag-on nga MLC set. Aron mahimo kini usa ka lakang sa unahan, nagtukod kami usa ka ikatulo nga kombinasyon (HARV3) nga adunay 0.5mm nga gibag-on nga PST MLC ug parehas nga pag-setup sa HARV1 ug HARV2 (Supplementary Note 9). Gisukod namon ang oras sa thermalization nga 12.5 segundos. Kini katumbas sa usa ka siklo sa panahon sa 25 s (Supplementary Fig. 9). Ang nakolekta nga enerhiya (47 mJ) naghatag sa usa ka elektrikal nga gahum sa 1.95 mW matag MLC, nga sa baylo nagtugot kanato sa paghanduraw nga ang HARV2 og 0.55 W (gibana-bana nga 1.95 mW × 280 PST MLC 0.5 mm gibag-on). Dugang pa, gi-simulate namo ang pagbalhin sa kainit gamit ang Finite Element Simulation (COMSOL, Supplementary Note 10 ug Supplementary Tables 2-4) nga katumbas sa mga eksperimento sa HARV1. Ang katapusan nga pagmodelo sa elemento nagpaposible sa pagtagna sa mga kantidad sa kuryente nga halos usa ka han-ay sa magnitude nga mas taas (430 mW) alang sa sama nga gidaghanon sa mga kolum sa PST pinaagi sa pagnipis sa MLC ngadto sa 0.2 mm, gamit ang tubig isip coolant, ug pagpasig-uli sa matrix ngadto sa 7 ka laray. . × 4 nga mga kolum (dugang sa , adunay 960 mW sa dihang ang tangke sunod sa combine, Supplementary Fig. 10b).
Aron ipakita ang kapuslanan niini nga kolektor, usa ka Stirling cycle ang gipadapat sa usa ka stand-alone demonstrator nga naglangkob lamang sa duha ka 0.5 mm nga gibag-on nga PST MLCs isip heat collectors, usa ka high voltage switch, usa ka low voltage switch nga adunay storage capacitor, usa ka DC/DC converter. , usa ka low power microcontroller, duha ka thermocouples ug boost converter (Supplementary Note 11). Ang sirkito nagkinahanglan sa storage capacitor nga una nga ma-charge sa 9V ug dayon modagan nga awtonomiya samtang ang temperatura sa duha ka MLC gikan sa -5°C ngadto sa 85°C, dinhi sa mga siklo sa 160 s (daghang mga siklo ang gipakita sa Supplementary Note 11) . Talagsaon, duha ka MLC nga nagtimbang lamang sa 0.3g ang awtonomiya nga makakontrol niining dako nga sistema. Ang laing makapaikag nga bahin mao nga ang ubos nga boltahe nga converter makahimo sa pag-convert sa 400V ngadto sa 10-15V nga adunay 79% nga kahusayan (Supplementary Note 11 ug Supplementary Figure 11.3).
Sa katapusan, among gisusi ang kaepektibo niining mga MLC modules sa pag-convert sa thermal energy ngadto sa electrical energy. Ang kalidad nga hinungdan η sa kahusayan gihubit ingon ang ratio sa densidad sa nakolekta nga elektrikal nga enerhiya Nd sa densidad sa gihatag nga init nga Qin (Supplementary note 12):
Ang mga numero 3a,b nagpakita sa efficiency η ug proportional efficiency ηr sa Olsen cycle, matag usa, isip usa ka function sa temperatura range sa usa ka 0.5 mm nga gibag-on nga PST MLC. Ang duha ka data set gihatag alang sa usa ka electric field nga 195 kV cm-1. Ang kahusayan \(\niini\) moabot sa 1.43%, nga katumbas sa 18% sa ηr. Bisan pa, alang sa usa ka range sa temperatura nga 10 K gikan sa 25 °C hangtod 35 °C, ang ηr moabot sa mga kantidad hangtod sa 40% (asul nga kurba sa Fig. 3b). Doble kini sa nahibal-an nga kantidad alang sa mga materyales sa NLP nga natala sa PMN-PT nga mga pelikula (ηr = 19%) sa temperatura nga range nga 10 K ug 300 kV cm-1 (Ref. 18). Ang mga sakup sa temperatura nga ubos sa 10 K wala gikonsiderar tungod kay ang thermal hysteresis sa PST MLC naa sa taliwala sa 5 ug 8 K. Ang pag-ila sa positibo nga epekto sa mga pagbalhin sa yugto sa pagkaayo hinungdanon. Sa tinuud, ang labing kaayo nga mga kantidad sa η ug ηr hapit tanan makuha sa inisyal nga temperatura Ti = 25 ° C sa Fig. 3a,b. Kini tungod sa usa ka suod nga hugna nga transisyon kung wala’y natad nga gigamit ug ang temperatura sa Curie nga TC mga 20 ° C sa kini nga mga MLC (Supplementary note 13).
a,b, ang episyente η ug ang proporsyonal nga kahusayan sa siklo sa Olson (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot} } alang sa maximum electric sa usa ka field sa 195 kV cm-1 ug lain-laing mga inisyal nga temperatura Ti, }}\,\)(b) para sa MPC PST 0.5 mm ang gibag-on, depende sa temperatura interval ΔTspan.
Ang ulahing obserbasyon adunay duha ka importante nga implikasyon: (1) ang bisan unsang epektibong pagbisikleta kinahanglang magsugod sa mga temperatura nga labaw sa TC para mahitabo ang field-induced phase transition (gikan sa paraelectric ngadto sa ferroelectric); (2) kini nga mga materyales mas episyente sa mga oras sa pagdagan duol sa TC. Bisan tuod ang dagkong mga episyente gipakita sa among mga eksperimento, ang limitado nga range sa temperatura wala magtugot kanamo nga makab-ot ang dako nga hingpit nga kahusayan tungod sa Carnot limit (\(\Delta T/T\)). Bisan pa, ang maayo kaayo nga kahusayan nga gipakita sa kini nga mga PST MLC nagpakamatarung kang Olsen sa dihang iyang gihisgutan nga "ang usa ka sulundon nga klase nga 20 regenerative thermoelectric motor nga naglihok sa temperatura tali sa 50 °C ug 250 °C mahimong adunay kahusayan nga 30%"17. Aron maabot kini nga mga kantidad ug masulayan ang konsepto, mapuslanon ang paggamit sa mga doped PST nga adunay lainlaing mga TC, ingon sa gitun-an ni Shebanov ug Borman. Ilang gipakita nga ang TC sa PST mahimong magkalahi gikan sa 3°C (Sb doping) ngadto sa 33°C (Ti doping) 22 . Busa, among gi-hypothesize nga ang sunod nga henerasyon nga pyroelectric regenerators base sa doped PST MLCs o ubang mga materyales nga adunay lig-on nga first order phase transition mahimong makigkompetensya sa pinakamaayong power harvester.
Niini nga pagtuon, among gisusi ang mga MLC nga gihimo gikan sa PST. Kini nga mga himan naglangkob sa usa ka serye sa Pt ug PST electrodes, diin ang pipila ka mga capacitor konektado sa parallel. Gipili ang PST tungod kay kini usa ka maayo kaayo nga materyal sa EC ug busa usa ka potensyal nga maayo kaayo nga materyal sa NLP. Nagpakita kini og usa ka mahait nga first-order nga ferroelectric-paraelectric phase transition sa palibot sa 20 °C, nga nagpakita nga ang mga pagbag-o sa entropy niini susama sa gipakita sa Fig. 1. Ang susama nga mga MLC hingpit nga gihulagway alang sa EC13,14 nga mga himan. Sa kini nga pagtuon, gigamit namon ang 10.4 × 7.2 × 1 mm³ ug 10.4 × 7.2 × 0.5 mm³ MLC. Ang mga MLC nga adunay gibag-on nga 1 mm ug 0.5 mm gihimo gikan sa 19 ug 9 nga mga layer sa PST nga adunay gibag-on nga 38.6 µm, matag usa. Sa duha ka mga kaso, ang sulod nga PST layer gibutang sa taliwala sa 2.05 µm baga nga platinum electrodes. Ang disenyo niini nga mga MLCs nagtuo nga ang 55% sa mga PST aktibo, nga katumbas sa bahin tali sa mga electrodes (Supplementary Note 1). Ang aktibo nga electrode area mao ang 48.7 mm2 (Supplementary Table 5). Ang MLC PST giandam pinaagi sa solid phase reaction ug casting method. Ang mga detalye sa proseso sa pagpangandam gihulagway sa miaging artikulo14. Usa sa mga kalainan tali sa PST MLC ug sa miaging artikulo mao ang han-ay sa mga B-site, nga dakog epekto sa performance sa EC sa PST. Ang han-ay sa B-sites sa PST MLC mao ang 0.75 (Supplementary Note 2) nga nakuha pinaagi sa sintering sa 1400°C nga gisundan sa gatusan ka oras nga taas nga annealing sa 1000°C. Para sa dugang nga impormasyon sa PST MLC, tan-awa ang Supplementary Notes 1-3 ug Supplementary Table 5.
Ang nag-unang konsepto niini nga pagtuon gibase sa Olson cycle (Fig. 1). Alang sa ingon nga siklo, kinahanglan namon ang usa ka init ug bugnaw nga reservoir ug usa ka suplay sa kuryente nga makahimo sa pag-monitor ug pagkontrol sa boltahe ug karon sa lainlaing mga module sa MLC. Kini nga mga direktang siklo migamit ug duha ka lain-laing mga configuration, nga mao ang (1) Linkam modules pagpainit ug pagpabugnaw sa usa ka MLC konektado sa usa ka Keithley 2410 power source, ug (2) tulo ka prototypes (HARV1, HARV2 ug HARV3) susama sa sama nga tinubdan sa enerhiya. Sa ulahing kaso, ang usa ka dielectric fluid (silicone oil nga adunay viscosity nga 5 cP sa 25 ° C, nga gipalit gikan sa Sigma Aldrich) gigamit alang sa heat exchange tali sa duha ka reservoir (init ug bugnaw) ug sa MLC. Ang thermal reservoir naglangkob sa usa ka baso nga sudlanan nga puno sa dielectric fluid ug gibutang sa ibabaw sa thermal plate. Ang bugnaw nga pagtipig naglangkob sa usa ka kaligoanan sa tubig nga adunay mga tubo nga likido nga adunay sulud nga dielectric fluid sa usa ka dako nga sudlanan nga plastik nga puno sa tubig ug yelo. Duha ka three-way pinch valves (gipalit gikan sa Bio-Chem Fluidics) ang gibutang sa matag tumoy sa combine aron sa husto nga pagbalhin sa fluid gikan sa usa ka reservoir ngadto sa lain (Figure 2a). Aron maseguro ang thermal equilibrium tali sa PST-MLC package ug sa coolant, ang cycle period gipalugway hangtod ang inlet ug outlet nga mga thermocouples (labing duol sa PST-MLC package) nagpakita sa samang temperatura. Ang script sa Python nagdumala ug nag-synchronize sa tanang instrumento (source meter, pumps, valves, ug thermocouples) aron mapadagan ang hustong Olson cycle, ie ang coolant loop magsugod sa pagbisikleta sa PST stack human ma-charge ang source meter aron kini moinit sa gusto. gigamit nga boltahe alang sa gihatag nga siklo sa Olson.
Sa laing bahin, among gipamatud-an kining direkta nga mga pagsukod sa nakolekta nga enerhiya nga adunay dili direkta nga mga pamaagi. Kini nga dili direkta nga mga pamaagi gibase sa electric displacement (D) - electric field (E) field loops nga nakolekta sa lain-laing mga temperatura, ug pinaagi sa pagkalkulo sa lugar tali sa duha ka DE loops, ang usa ka tukma makabanabana kon unsa ka dako nga enerhiya ang makolekta, sama sa gipakita sa numero. . sa hulagway 2. .1b. Kini nga mga DE loops gikolekta usab gamit ang Keithley source meter.
Kaluhaan ug walo ka 1 mm nga gibag-on nga PST MLC ang gitigum sa usa ka 4-row, 7-column parallel plate structure sumala sa disenyo nga gihulagway sa reference. 14. Ang fluid gap tali sa PST-MLC nga mga laray mao ang 0.75mm. Kini makab-ot pinaagi sa pagdugang sa mga gilis sa double-sided tape isip liquid spacer sa palibot sa mga kilid sa PST MLC. Ang PST MLC konektado sa elektrisidad nga susama sa usa ka pilak nga epoxy nga tulay sa kontak sa mga electrode lead. Pagkahuman niana, ang mga wire gipapilit sa pilak nga epoxy resin sa matag kilid sa mga terminal sa electrode alang sa koneksyon sa suplay sa kuryente. Sa katapusan, isulod ang tibuok istruktura sa polyolefin hose. Ang naulahi gipapilit sa tubo nga likido aron masiguro ang husto nga pagbugkos. Sa katapusan, ang 0.25 mm nga gibag-on nga K-type nga thermocouple gitukod sa matag tumoy sa istruktura sa PST-MLC aron mamonitor ang mga temperatura sa likido sa pagsulod ug outlet. Aron mahimo kini, ang hose kinahanglan una nga mabuak. Human ma-install ang thermocouple, gamita ang parehas nga adhesive sama sa una taliwala sa thermocouple hose ug wire aron mabalik ang selyo.
Walo ka managlahing prototype ang gitukod, upat niini adunay 40 0.5 mm nga gibag-on nga MLC PSTs nga gipang-apod-apod isip parallel plate nga adunay 5 ka kolum ug 8 ka laray, ug ang nahibiling upat adunay 15 1 mm nga gibag-on nga MLC PST matag usa. sa 3-column × 5-row parallel plate nga istruktura. Ang kinatibuk-ang gidaghanon sa mga PST MLC nga gigamit kay 220 (160 0.5 mm ang gibag-on ug 60 PST MLC 1 mm ang gibag-on). Gitawag namo kining duha ka subunit nga HARV2_160 ug HARV2_60. Ang liquid gap sa prototype nga HARV2_160 naglangkob sa duha ka double-sided tapes nga 0.25 mm ang gibag-on nga adunay wire nga 0.25 mm ang gibag-on tali kanila. Alang sa prototype sa HARV2_60, gisubli namo ang parehas nga pamaagi, apan gamit ang 0.38 mm nga gibag-on nga wire. Para sa simetriya, ang HARV2_160 ug HARV2_60 adunay kaugalingong fluid circuits, pumps, valves ug cold side (Supplementary Note 8). Duha ka unit sa HARV2 ang nag-ambit sa usa ka heat reservoir, usa ka 3 ka litro nga sudlanan (30 cm x 20 cm x 5 cm) sa duha ka init nga plato nga adunay rotating magnet. Ang tanan nga walo ka indibidwal nga mga prototype konektado sa kuryente nga managsama. Ang HARV2_160 ug HARV2_60 subunits dungan nga nagtrabaho sa Olson cycle nga miresulta sa pag-ani sa enerhiya nga 11.2 J.
Ibutang ang 0.5mm nga gibag-on nga PST MLC ngadto sa polyolefin hose nga adunay double sided tape ug wire sa duha ka kilid aron makamugna og luna alang sa pag-agos sa likido. Tungod sa gamay nga gidak-on niini, ang prototype gibutang tupad sa usa ka init o bugnaw nga balbula sa reservoir, nga nagpamenos sa mga oras sa siklo.
Sa PST MLC, ang usa ka kanunay nga electric field gigamit pinaagi sa paggamit sa usa ka kanunay nga boltahe sa pagpainit sanga. Ingon usa ka sangputanan, usa ka negatibo nga thermal current ang namugna ug ang enerhiya gitipigan. Human sa pagpainit sa PST MLC, ang field gikuha (V = 0), ug ang enerhiya nga gitipigan niini ibalik balik sa source counter, nga katumbas sa usa pa ka kontribusyon sa nakolekta nga enerhiya. Sa katapusan, nga adunay usa ka boltahe nga V = 0 nga gipadapat, ang mga MLC PST gipabugnaw sa ilang inisyal nga temperatura aron ang siklo makasugod pag-usab. Niini nga yugto, ang enerhiya wala makolekta. Gipadagan namo ang siklo sa Olsen gamit ang Keithley 2410 SourceMeter, nga nag-charge sa PST MLC gikan sa usa ka tinubdan sa boltahe ug nagbutang sa kasamtangan nga tugma sa angay nga bili aron igo nga mga punto ang nakolekta sa panahon sa pag-charge nga bahin alang sa kasaligan nga mga kalkulasyon sa enerhiya.
Sa Stirling cycles, ang PST MLCs gikargahan sa voltage source mode sa inisyal nga electric field value (initial voltage Vi > 0), usa ka gitinguha nga pagsunod sa kasamtangan aron ang pag-charge nga lakang mokabat sa 1 s (ug igo nga mga puntos ang matigom alang sa kasaligang kalkulasyon sa enerhiya) ug bugnaw nga temperatura. Sa Stirling cycles, ang PST MLCs gikargahan sa voltage source mode sa inisyal nga electric field value (initial voltage Vi > 0), usa ka gitinguha nga pagsunod sa kasamtangan aron ang pag-charge nga lakang mokabat sa 1 s (ug igo nga mga puntos ang matigom alang sa kasaligang kalkulasyon sa enerhiya) ug bugnaw nga temperatura. Стирлиах стирлиага за заряжались жемесеряжения поля (начальное напиря жение vi> 0), желаемом податлививививив эак тап зараексту точек с адежного расчеета энергия) и холодная Sa mga siklo sa Stirling PST MLC, gikargahan sila sa mode nga gigikanan sa boltahe sa inisyal nga kantidad sa natad sa kuryente (inisyal nga boltahe Vi> 0), ang gitinguha nga karon nga ani, aron ang yugto sa pag-charge molungtad mga 1 s (ug igo nga gidaghanon. sa mga puntos gikolekta alang sa usa ka kasaligan nga kalkulasyon sa enerhiya) ug bugnaw nga temperatura.PST MLC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。 Sa master cycle, ang PST MLC gi-charge sa inisyal nga electric field value (inisyal nga boltahe Vi > 0) sa boltahe nga tinubdan mode, aron ang gikinahanglan nga pagsunod sa kasamtangan mokabat sa 1 segundos alang sa pag-charge nga lakang (ug nakolekta kami igo nga mga punto sa kasaligan nga pagkalkula (enerhiya) ug ubos nga temperatura. В цикле Стирлинга PST MLC заряжается в режиме источника напряжения с начальным значением электрического полны (начальным значением электрического полны (на чальмьго) ток податливости таков, что этап зарядки занимает около 1 с температуры . Sa siklo sa Stirling, ang PST MLC gi-charge sa mode nga gigikanan sa boltahe nga adunay inisyal nga kantidad sa natad sa koryente (inisyal nga boltahe Vi> 0), ang kinahanglan nga pagsunod sa karon mao nga ang yugto sa pag-charge molungtad mga 1 s (ug igo nga gidaghanon. sa mga puntos gikolekta aron kasaligan nga makalkula ang enerhiya) ug ubos nga temperatura.Sa dili pa mag-init ang PST MLC, ablihi ang sirkito pinaagi sa pagbutang og matching current nga I = 0 mA (ang minimum nga matching current nga makaya sa atong tinubdan sa pagsukod mao ang 10 nA). Ingon usa ka sangputanan, ang usa ka bayad nagpabilin sa PST sa MJK, ug ang boltahe nagdugang samtang ang sample nag-init. Walay enerhiya nga nakolekta sa bukton BC tungod kay I = 0 mA. Human makaabot sa taas nga temperatura, ang boltahe sa MLT FT motaas (sa pipila ka mga kaso labaw pa sa 30 ka beses, tan-awa ang dugang nga fig. 7.2), ang MLK FT gipagawas (V = 0), ug ang elektrisidad nga enerhiya gitipigan niini alang sa sama nga kay sila ang inisyal nga bayad. Ang parehas nga kasamtangan nga sulat gibalik sa gigikanan sa metro. Tungod sa boltahe nga nakuha, ang gitipigan nga enerhiya sa taas nga temperatura mas taas kaysa sa gihatag sa pagsugod sa siklo. Tungod niini, ang enerhiya makuha pinaagi sa pag-convert sa kainit ngadto sa elektrisidad.
Gigamit namo ang Keithley 2410 SourceMeter aron mamonitor ang boltahe ug kasamtangan nga gigamit sa PST MLC. Ang katugbang nga enerhiya kalkulado pinaagi sa paghiusa sa produkto sa boltahe ug kasamtangan nga gibasa sa tinubdan meter ni Keithley, \ (E = {\int }_{0}^{\tau }{I}_({\rm {meas))}\ wala(t\ tuo){V}_{{\rm{meas}}}(t)\), diin ang τ mao ang yugto sa panahon. Sa among kurba sa enerhiya, ang mga kantidad sa positibo nga enerhiya nagpasabut sa kusog nga kinahanglan namon ihatag sa MLC PST, ug ang mga negatibo nga kantidad nagpasabut sa kusog nga among gikuha gikan kanila ug busa ang nadawat nga enerhiya. Ang relatibong gahum alang sa gihatag nga siklo sa pagkolekta gitino pinaagi sa pagbahin sa nakolekta nga enerhiya sa panahon nga τ sa tibuuk nga siklo.
Ang tanan nga datos gipresentar sa panguna nga teksto o sa dugang nga kasayuran. Ang mga sulat ug mga hangyo alang sa mga materyal kinahanglan nga idirekta sa gigikanan sa datos sa AT o ED nga gihatag sa kini nga artikulo.
Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC Usa ka pagrepaso sa pagpalambo ug paggamit sa thermoelectric microgenerators alang sa pag-ani sa enerhiya. Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC Usa ka pagrepaso sa pagpalambo ug paggamit sa thermoelectric microgenerators alang sa pag-ani sa enerhiya.Ando Junior, Ohio, Maran, ALO ug Henao, NC Overview sa pagpalambo ug paggamit sa thermoelectric microgenerators alang sa pag-ani sa enerhiya. 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, ug Henao, NC naghunahuna sa pagpalambo ug paggamit sa thermoelectric microgenerators alang sa pag-ani sa enerhiya.ipadayon. suporta. Enerhiya Pin. 91, 376-393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Photovoltaic nga mga materyales: presente nga kahusayan ug umaabot nga mga hagit. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Photovoltaic nga mga materyales: presente nga kahusayan ug umaabot nga mga hagit.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. ug Sinke, VK Photovoltaic nga mga materyales: kasamtangan nga pasundayag ug umaabot nga mga hagit. 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 Mga materyales sa solar: karon nga kahusayan ug umaabot nga mga hagit.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. ug Sinke, VK Photovoltaic nga mga materyales: kasamtangan nga pasundayag ug umaabot nga mga hagit.Science 352, aad4424 (2016).
Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Conjuncted pyro-piezoelectric effect para sa self-powered dungan nga temperatura ug pressure sensing. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Conjunct pyro-piezoelectric effect para sa self-powered dungan nga temperatura ug pressure sensing.Song K., Zhao R., Wang ZL ug Yan Yu. Gihiusa nga pyropiezoelectric nga epekto alang sa awtonomous nga dungan nga pagsukod sa temperatura ug presyur. 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. Para sa self-powering dungan sa temperatura ug pressure.Song K., Zhao R., Wang ZL ug Yan Yu. Gihiusa nga thermopiezoelectric nga epekto alang sa awtonomous nga dungan nga pagsukod sa temperatura ug presyur.Sa unahan. alma mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Pag-ani sa enerhiya base sa Ericsson pyroelectric cycles sa relaxor ferroelectric ceramic. Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Pag-ani sa enerhiya base sa Ericsson pyroelectric cycles sa relaxor ferroelectric ceramic.Sebald G., Prouvost S. ug Guyomar D. Pag-ani sa enerhiya base sa pyroelectric Ericsson cycles sa relaxor ferroelectric ceramics.Sebald G., Prouvost S. ug Guyomar D. Pag-ani sa enerhiya sa relaxor ferroelectric ceramics base sa Ericsson pyroelectric cycling. Smart nga alma mater. istruktura. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Next-generation electrocaloric ug pyroelectric nga mga materyales alang sa solid-state electrothermal energy interconversion. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Next-generation electrocaloric ug pyroelectric nga mga materyales alang sa solid-state electrothermal energy interconversion. Alpay, SP, Mantese твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Sunod nga henerasyon nga electrocaloric ug pyroelectric nga mga materyales alang sa solid state electrothermal energy interconversion. 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。 Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Sunod nga henerasyon nga electrocaloric ug pyroelectric nga mga materyales alang sa solid state electrothermal energy interconversion.Lady Bull. 39, 1099–1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Standard ug figure-of-merit alang sa pag-ihap sa performance sa pyroelectric nanogenerators. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Standard ug figure-of-merit alang sa pag-ihap sa performance sa pyroelectric nanogenerators.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL ug Yang, Yu. Usa ka sumbanan ug kalidad nga marka alang sa pag-ihap sa pasundayag sa pyroelectric nanogenerators. 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 ug Yang, Yu. Mga kriterya ug mga lakang sa pasundayag alang sa pag-ihap sa nahimo sa usa ka pyroelectric nanogenerator.Nano Energy 55, 534–540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Electrocaloric cooling cycles sa lead scandium tantalate nga adunay tinuod nga pagbag-o pinaagi sa field variation. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Electrocaloric cooling cycles sa lead scandium tantalate nga adunay tinuod nga pagbag-o pinaagi sa field variation.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. ug Mathur, ND Electrocaloric cooling cycles sa lead-scandium tantalate nga adunay tinuod nga pagbag-o pinaagi sa field modification. 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., Unsa pa, 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. ug Mathur, ND Usa ka electrothermal cooling cycle sa scandium-lead tantalate alang sa tinuod nga pagbag-o pinaagi sa field reversal.physics Rev. X 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Caloric nga mga materyales duol sa ferroic phase transition. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Caloric nga mga materyales duol sa ferroic phase transition.Moya, X., Kar-Narayan, S. ug Mathur, ND Caloric nga mga materyales duol sa ferroid phase transitions. 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 Thermal nga mga materyales duol sa ferrous metalurhiya.Moya, X., Kar-Narayan, S. ug Mathur, ND Thermal nga mga materyales duol sa iron phase transition.Si Nat. alma mater 13, 439–450 (2014).
Moya, X. & Mathur, ND Caloric nga mga materyales alang sa pagpabugnaw ug pagpainit. Moya, X. & Mathur, ND Caloric nga mga materyales alang sa pagpabugnaw ug pagpainit.Moya, X. ug Mathur, ND Thermal nga mga materyales alang sa pagpabugnaw ug pagpainit. Moya, X. & Mathur, ND 用于冷却和加热的热量材料。 Moya, X. & Mathur, ND Thermal nga mga materyales para sa pagpabugnaw ug pagpainit.Moya X. ug Mathur ND Thermal nga mga materyales alang sa pagpabugnaw ug pagpainit.Science 370, 797–803 (2020).
Torelló, A. & Defay, E. Electrocaloric coolers: usa ka pagrepaso. Torelló, A. & Defay, E. Electrocaloric coolers: usa ka pagrepaso.Torello, A. ug Defay, E. Electrocaloric chillers: usa ka pagrepaso. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论。 Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论。Torello, A. ug Defay, E. Electrothermal coolers: usa ka review.Abante. elektroniko. alma mater. 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. ug uban pa. Dako nga kahusayan sa enerhiya sa electrocaloric nga materyal sa kaayo nga gimando scandium-scandium-lead. Nasyonal nga komunikasyon. 12, 3298 (2021).
Nair, B. et al. Ang electrothermal nga epekto sa oxide multilayer capacitors dako sa usa ka halapad nga temperatura. Kinaiyahan 575, 468–472 (2019).
Torello, A. ug uban pa. Dako nga temperatura range sa electrothermal regenerators. Science 370, 125–129 (2020).
Wang, Y. et al. Taas nga performance solid state electrothermal cooling system. Science 370, 129–133 (2020).
Meng, Y. ug uban pa. Cascade electrothermal cooling device alang sa dako nga pagtaas sa temperatura. Nasyonal nga Enerhiya 5, 996–1002 (2020).
Olsen, RB & Brown, DD Taas nga episyente direkta nga pagkakabig sa kainit ngadto sa mga sukod sa pyroelectric nga may kalabotan sa kuryente. Olsen, RB & Brown, DD Taas nga episyente direkta nga pagkakabig sa kainit ngadto sa mga sukod sa pyroelectric nga may kalabotan sa kuryente.Olsen, RB ug Brown, DD Labing maayo nga direktang pagkakabig sa kainit ngadto sa elektrikal nga enerhiya nga may kalabutan sa pyroelectric measurements. 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 ug Brown, DDOlsen, RB ug Brown, DD Episyente nga direktang pagkakabig sa kainit ngadto sa elektrisidad nga may kalabutan sa pyroelectric measurements.Ferroelectrics 40, 17–27 (1982).
Pandya, S. et al. Enerhiya ug kusog nga density sa nipis nga relaxor ferroelectric nga mga pelikula. Nasyonal nga alma mater. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, AN & Hanrahan, BM Cascaded pyroelectric conversion: pag-optimize sa ferroelectric phase transition ug electrical loss. Smith, AN & Hanrahan, BM Cascaded pyroelectric conversion: pag-optimize sa ferroelectric phase transition ug electrical loss.Smith, AN ug Hanrahan, BM Cascaded pyroelectric conversion: ferroelectric phase transition ug electrical loss optimization. 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 ug Hanrahan, BM Cascaded pyroelectric conversion: optimization sa ferroelectric phase transitions ug electrical loss.J. Aplikasyon. pisika. 128, 24103 (2020).
Hoch, SR Ang paggamit sa ferroelectric nga mga materyales sa pag-convert sa thermal energy ngadto sa elektrisidad. proseso. 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 ug 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 ug Dullea, J. Cascaded pyroelectric power converters.Ferroelectrics 59, 205–219 (1984).
Shebanov, L. & Borman, K. Sa lead-scandium tantalate solid nga mga solusyon nga adunay taas nga electrocaloric nga epekto. Shebanov, L. & Borman, K. Sa lead-scandium tantalate solid nga mga solusyon nga adunay taas nga electrocaloric nga epekto.Shebanov L. ug Borman K. Sa solid nga mga solusyon sa lead-scandium tantalate nga adunay taas nga electrocaloric nga epekto. Shebanov, L. & Borman, K. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体。 Shebanov, L. ug Borman, K.Shebanov L. ug Borman K. Sa scandium-lead-scandium solid nga mga solusyon nga adunay taas nga electrocaloric nga epekto.Ferroelectrics 127, 143–148 (1992).
Nagpasalamat kami nila N. Furusawa, Y. Inoue, ug K. Honda sa ilang tabang sa paghimo sa MLC. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB ug ED Salamat sa Luxembourg National Research Foundation (FNR) sa pagsuporta niini nga trabaho pinaagi sa CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay- Siebentritt, THERMODIMAT C20/MS/14718071/Defay ug BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
Department of Materials Research and Technology, Luxembourg Institute of Technology (LIST), Belvoir, Luxembourg