Kutoa vyanzo endelevu vya umeme ni mojawapo ya changamoto muhimu zaidi za karne hii. Maeneo ya utafiti katika vifaa vya uvunaji wa nishati yanatokana na motisha hii, ikiwa ni pamoja na thermoelectric1, photovoltaic2 na thermophotovoltaics3. Ingawa hatuna vifaa na vifaa vinavyoweza kuvuna nishati katika safu ya Joule, vifaa vya pyroelectric ambavyo vinaweza kubadilisha nishati ya umeme kuwa mabadiliko ya halijoto ya mara kwa mara huchukuliwa kama vitambuzi4 na vitambuzi vya nishati5,6,7. Hapa tumeunda kitambuzi cha nishati ya joto cha macroscopic katika umbo la capacitor ya safu nyingi iliyotengenezwa kwa gramu 42 za risasi scandium tantalate, ikitoa 11.2 J ya nishati ya umeme kwa kila mzunguko wa thermodynamic. Kila moduli ya pyroelectric inaweza kutoa msongamano wa nishati ya umeme hadi 4.43 J cm-3 kwa kila mzunguko. Pia tunaonyesha kuwa moduli mbili kama hizo zenye uzito wa 0.3 g zinatosha kuwasha vichambuzi vya nishati vinavyojiendesha vyenye vidhibiti vidogo vilivyopachikwa na vitambuzi vya halijoto. Hatimaye, tunaonyesha kwamba kwa safu ya halijoto ya 10 K, vichambuzi hivi vya safu nyingi vinaweza kufikia 40% ya ufanisi wa Carnot. Sifa hizi zinatokana na (1) mabadiliko ya awamu ya ferroelectric kwa ufanisi mkubwa, (2) mkondo mdogo wa uvujaji ili kuzuia hasara, na (3) volteji kubwa ya kuvunjika. Vivunishi hivi vya nguvu vya pyroelectric vyenye ukubwa wa makroskopu, vinavyoweza kupanuliwa na vyenye ufanisi vinafikiria upya uzalishaji wa umeme wa thermoelectric.
Ikilinganishwa na mteremko wa halijoto ya anga unaohitajika kwa vifaa vya joto, uvunaji wa nishati wa vifaa vya joto unahitaji mzunguko wa halijoto baada ya muda. Hii ina maana ya mzunguko wa joto, ambao unaelezewa vyema na mchoro wa entropy (S)-joto (T). Mchoro 1a unaonyesha mchoro wa kawaida wa ST wa nyenzo isiyo ya mstari ya pyroelectric (NLP) inayoonyesha mpito wa awamu ya ferroelectric-paraelectric inayoendeshwa shambani katika tantalate ya risasi ya scandium (PST). Sehemu za bluu na kijani za mzunguko kwenye mchoro wa ST zinahusiana na nishati ya umeme iliyobadilishwa katika mzunguko wa Olson (sehemu mbili za isothermal na sehemu mbili za isopole). Hapa tunazingatia mizunguko miwili yenye mabadiliko sawa ya uwanja wa umeme (uwanja ukiwa umewashwa na kuzima) na mabadiliko ya halijoto ΔT, ingawa na halijoto tofauti za awali. Mzunguko wa kijani haupo katika eneo la mpito wa awamu na hivyo una eneo dogo zaidi kuliko mzunguko wa bluu ulio katika eneo la mpito wa awamu. Katika mchoro wa ST, kadiri eneo linavyokuwa kubwa, ndivyo nishati iliyokusanywa inavyokuwa kubwa zaidi. Kwa hivyo, mpito wa awamu lazima ukusanye nishati zaidi. Haja ya mzunguko wa eneo kubwa katika NLP ni sawa na hitaji la matumizi ya umeme joto 9, 10, 11, 12 ambapo capacitors za safu nyingi za PST (MLCs) na terpolima zinazotegemea PVDF hivi karibuni zimeonyesha utendaji bora wa kupoeza katika mzunguko wa 13, 14, 15, 16. Kwa hivyo, tumetambua PST MLC zinazovutia kwa ajili ya kuvuna nishati ya joto. Sampuli hizi zimeelezewa kikamilifu katika mbinu na kuainishwa katika maelezo ya ziada 1 (skanning elektroni hadubini), 2 (diffraction ya X-ray) na 3 (kalorimetri).
a, Mchoro wa grafu ya entropy (S)-joto (T) yenye uwanja wa umeme uliowashwa na kuzima uliowekwa kwenye nyenzo za NLP zinazoonyesha mabadiliko ya awamu. Mizunguko miwili ya ukusanyaji wa nishati inaonyeshwa katika maeneo mawili tofauti ya halijoto. Mizunguko ya bluu na kijani hutokea ndani na nje ya mpito wa awamu, mtawalia, na kuishia katika maeneo tofauti sana ya uso. b, pete mbili za DE PST MLC zenye unipolar, zenye unene wa mm 1, zilizopimwa kati ya 0 na 155 kV cm-1 kwa 20 °C na 90 °C, mtawalia, na mizunguko inayolingana ya Olsen. Herufi ABCD zinarejelea hali tofauti katika mzunguko wa Olson. AB: MLC zilichajiwa hadi 155 kV cm-1 kwa 20 °C. BC: MLC ilidumishwa kwa 155 kV cm-1 na halijoto iliongezwa hadi 90 °C. CD: MLC hutoka kwa 90 °C. DA: MLC ilipoa hadi 20 °C katika uwanja wa sifuri. Eneo la bluu linalingana na nguvu ya kuingiza inayohitajika kuanza mzunguko. Eneo la chungwa ni nishati iliyokusanywa katika mzunguko mmoja. c, paneli ya juu, volteji (nyeusi) na mkondo (nyekundu) dhidi ya wakati, iliyofuatiliwa wakati wa mzunguko huo wa Olson kama b. Viingizo viwili vinawakilisha ongezeko la volteji na mkondo katika sehemu muhimu katika mzunguko. Katika paneli ya chini, mikunjo ya njano na kijani inawakilisha mikunjo inayolingana ya halijoto na nishati, mtawalia, kwa MLC yenye unene wa mm 1. Nishati huhesabiwa kutoka kwa mikunjo ya mkondo na volteji kwenye paneli ya juu. Nishati hasi inalingana na nishati iliyokusanywa. Hatua zinazolingana na herufi kubwa katika takwimu nne ni sawa na katika mzunguko wa Olson. Mzunguko wa AB'CD unalingana na mzunguko wa Stirling (dokezo la ziada 7).
ambapo E na D ni uwanja wa umeme na uwanja wa uhamishaji wa umeme, mtawalia. Nd inaweza kupatikana kwa njia isiyo ya moja kwa moja kutoka kwa saketi ya DE (Mchoro 1b) au moja kwa moja kwa kuanzisha mzunguko wa thermodynamic. Njia muhimu zaidi zilielezewa na Olsen katika kazi yake ya upainia ya kukusanya nishati ya pyroelectric katika miaka ya 198017.
Kwenye mchoro 1b inaonyesha vitanzi viwili vya monopola DE vya sampuli za PST-MLC zenye unene wa mm 1 zilizokusanywa kwenye 20 °C na 90 °C, mtawalia, katika safu ya 0 hadi 155 kV cm-1 (600 V). Mizunguko hii miwili inaweza kutumika kuhesabu nishati iliyokusanywa kwa njia isiyo ya moja kwa moja na mzunguko wa Olson unaoonyeshwa kwenye Mchoro 1a. Kwa kweli, mzunguko wa Olsen una matawi mawili ya isofield (hapa, uwanja sifuri katika tawi la DA na 155 kV cm-1 katika tawi la BC) na matawi mawili ya isothermal (hapa, 20°С na 20°С katika tawi la AB). C katika tawi la CD) Nishati iliyokusanywa wakati wa mzunguko inalingana na maeneo ya machungwa na bluu (EdD integral). Nishati iliyokusanywa Nd ni tofauti kati ya nishati ya ingizo na matokeo, yaani eneo la machungwa pekee kwenye mchoro 1b. Mzunguko huu maalum wa Olson hutoa msongamano wa nishati wa Nd wa 1.78 J cm-3. Mzunguko wa Stirling ni mbadala wa mzunguko wa Olson (Dokezo la Nyongeza 7). Kwa sababu hatua ya kuchaji isiyobadilika (saketi wazi) hufikiwa kwa urahisi zaidi, msongamano wa nishati unaotolewa kutoka Mchoro 1b (mzunguko wa AB'CD) hufikia 1.25 J cm-3. Hii ni 70% tu ya kile mzunguko wa Olson unaweza kukusanya, lakini vifaa rahisi vya kuvuna hufanya hivyo.
Kwa kuongezea, tulipima moja kwa moja nishati iliyokusanywa wakati wa mzunguko wa Olson kwa kuipa nguvu PST MLC kwa kutumia hatua ya kudhibiti halijoto ya Linkam na mita chanzo (njia). Mchoro 1c juu na katika vipengele husika inaonyesha mkondo (nyekundu) na volteji (nyeusi) zilizokusanywa kwenye MLC ya PST yenye unene wa 1 mm kama ilivyo kwa kitanzi cha DE kinachopitia mzunguko huo wa Olson. Mkondo na volteji hurahisisha kuhesabu nishati iliyokusanywa, na mikunjo imeonyeshwa kwenye mchoro 1c, chini (kijani) na halijoto (njano) katika mzunguko mzima. Herufi ABCD zinawakilisha mzunguko huo wa Olson kwenye Mchoro 1. Kuchaji kwa MLC hutokea wakati wa mguu wa AB na hufanywa kwa mkondo wa chini (200 µA), kwa hivyo SourceMeter inaweza kudhibiti kuchaji ipasavyo. Matokeo ya mkondo huu wa awali wa mara kwa mara ni kwamba mkunjo wa volteji (mkunjo mweusi) si wa mstari kutokana na uwanja wa uhamishaji usio wa mstari D PST (Mchoro 1c, kipengele cha juu). Mwishoni mwa kuchaji, 30 mJ ya nishati ya umeme huhifadhiwa kwenye MLC (nukta B). Kisha MLC huwaka moto na mkondo hasi (na kwa hivyo mkondo hasi) huzalishwa huku volteji ikibaki kwenye 600 V. Baada ya sekunde 40, wakati halijoto ilifikia tambarare ya 90 °C, mkondo huu ulilipwa, ingawa sampuli ya hatua ilizalisha katika saketi nguvu ya umeme ya 35 mJ wakati wa isofield hii (kipengee cha pili katika Mchoro 1c, juu). Volti kwenye MLC (CD ya tawi) kisha hupunguzwa, na kusababisha kazi ya ziada ya umeme ya 60 mJ. Jumla ya nishati ya kutoa ni 95 mJ. Nishati iliyokusanywa ni tofauti kati ya nishati ya kuingiza na kutoa, ambayo hutoa 95 - 30 = 65 mJ. Hii inalingana na msongamano wa nishati wa 1.84 J cm-3, ambayo iko karibu sana na Nd iliyotolewa kutoka kwa pete ya DE. Uwezo wa kurudia wa mzunguko huu wa Olson umejaribiwa sana (Dokezo la Nyongeza 4). Kwa kuongeza zaidi volteji na halijoto, tulipata 4.43 J cm-3 kwa kutumia mizunguko ya Olsen katika PST MLC yenye unene wa 0.5 mm juu ya kiwango cha joto cha 750 V (195 kV cm-1) na 175 °C (Dokezo la Nyongeza 5). Hii ni mara nne zaidi ya utendaji bora ulioripotiwa katika machapisho kwa mizunguko ya moja kwa moja ya Olson na ilipatikana kwenye filamu nyembamba za Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1.06 J cm-3)18 (cm .Jedwali la Nyongeza 1 kwa thamani zaidi katika machapisho). Utendaji huu umefikiwa kutokana na mkondo mdogo sana wa uvujaji wa MLC hizi (<10−7 A kwa 750 V na 180 °C, tazama maelezo katika Dokezo la Ziada 6)—jambo muhimu lililotajwa na Smith et al.19—tofauti na nyenzo zilizotumika katika tafiti za awali17,20. Utendaji huu umefikiwa kutokana na mkondo mdogo sana wa uvujaji wa MLC hizi (<10−7 A kwa 750 V na 180 °C, tazama maelezo katika Dokezo la Ziada 6)—jambo muhimu lililotajwa na Smith et al.19—tofauti na nyenzo zilizotumika katika tafiti za awali17,20. Эти характеристики были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10–7 А при 750 В и 180 °C, см. 6) - критический момент, упомянутый Смитом и др. 19 - katika отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. Sifa hizi zilifikiwa kutokana na mkondo mdogo sana wa uvujaji wa MLC hizi (<10–7 A kwa 750 V na 180 °C, tazama Kidokezo cha Nyongeza 6 kwa maelezo zaidi) – jambo muhimu lililotajwa na Smith et al. 19 – tofauti na nyenzo zilizotumika katika tafiti za awali17,20.由于這些MLC 的泄漏电流非常低（在750 V na180 °C 时<10-7 A，请参见补充说明6 的详细伉—人明6 明6 的详细伉 180 °C提到的关键点——相比之下，已经达到了這种性能到早期研究中使用的材料17,20.由于 這些 mlc 的 泄漏 非常 （在 在 在 750 V na 180 ° C 时 <10-7 A ， 参见 补充 说明 6 中 详细信息 (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 相比之下下相比之下 相比之下 相比之下 相比之下 相比之下，已经达到了這种性能到早期研的. Поскольку ток утечки этих MLC очень низкий (<10–7 А при 750 В и 180 °C, см. подробности в дополнительном примечаний 6) — maelezo ya ziada Смитом na др. 19 - для сравнения, были достигнуты эти характеристики. Kwa kuwa mkondo wa uvujaji wa MLC hizi ni mdogo sana (<10–7 A kwa 750 V na 180 °C, tazama Kidokezo cha Nyongeza 6 kwa maelezo zaidi) – jambo muhimu lililotajwa na Smith et al. 19 – kwa kulinganisha, utendaji huu ulifikiwa.kwa nyenzo zilizotumika katika tafiti za awali 17,20.
Hali zile zile (600 V, 20–90 °C) zilitumika kwenye mzunguko wa Stirling (Dokezo la Nyongeza 7). Kama ilivyotarajiwa kutokana na matokeo ya mzunguko wa DE, mavuno yalikuwa 41.0 mJ. Mojawapo ya sifa za kushangaza zaidi za mizunguko ya Stirling ni uwezo wao wa kuongeza volteji ya awali kupitia athari ya joto. Tuliona ongezeko la volteji la hadi 39 (kutoka volteji ya awali ya 15 V hadi volteji ya mwisho ya hadi 590 V, tazama Mchoro wa Nyongeza 7.2).
Kipengele kingine kinachotofautisha MLC hizi ni kwamba ni vitu vya macroscopic vikubwa vya kutosha kukusanya nishati katika safu ya joule. Kwa hivyo, tuliunda kivumbuzi cha mfano (HRV1) kwa kutumia 28 MLC PST yenye unene wa mm 1, kwa kufuata muundo sawa wa sahani sambamba ulioelezewa na Torello et al.14, katika matrix ya 7×4 kama inavyoonyeshwa kwenye Mchoro. Kioevu cha dielectric kinachobeba joto kwenye manifold huhamishwa na pampu ya peristaltic kati ya hifadhi mbili ambapo halijoto ya kioevu huwekwa sawa (njia). Kusanya hadi 3.1 J kwa kutumia mzunguko wa Olson ulioelezewa kwenye Mchoro 2a, maeneo ya isothermal kwenye 10°C na 125°C na maeneo ya isofield kwenye 0 na 750 V (195 kV cm-1). Hii inalingana na msongamano wa nishati wa 3.14 J cm-3. Kwa kutumia mchanganyiko huu, vipimo vilichukuliwa chini ya hali mbalimbali (Mchoro 2b). Kumbuka kwamba 1.8 J ilipatikana katika kiwango cha joto cha 80 °C na volteji ya 600 V (155 kV cm-1). Hii inakubaliana vyema na 65 mJ iliyotajwa hapo awali kwa PST MLC yenye unene wa mm 1 chini ya hali sawa (28 × 65 = 1820 mJ).
a, Usanidi wa majaribio wa mfano wa HARV1 uliokusanywa kulingana na PST 28 za MLC zenye unene wa mm 1 (safu 4 × nguzo 7) zinazoendeshwa kwenye mizunguko ya Olson. Kwa kila hatua nne za mzunguko, halijoto na volteji hutolewa katika mfano. Kompyuta huendesha pampu ya peristaltiki inayozunguka umajimaji wa dielektriki kati ya hifadhi baridi na moto, vali mbili, na chanzo cha umeme. Kompyuta pia hutumia thermocouples kukusanya data kuhusu volteji na mkondo unaotolewa kwa mfano na halijoto ya mchanganyiko kutoka kwa usambazaji wa umeme. b, Nishati (rangi) iliyokusanywa na mfano wetu wa 4×7 MLC dhidi ya kiwango cha halijoto (mhimili wa X) na volteji (mhimili wa Y) katika majaribio tofauti.
Toleo kubwa zaidi la kivunishi (HARV2) chenye 60 PST MLC yenye unene wa milimita 1 na 160 PST MLC yenye unene wa milimita 0.5 (41.7 g nyenzo hai ya pyroelectric) ilitoa 11.2 J (Dokezo la Nyongeza 8). Mnamo 1984, Olsen alitengeneza kivunishi cha nishati kulingana na 317 g ya kiwanja cha Pb(Zr,Ti)O3 kilichowekwa bati chenye uwezo wa kutoa 6.23 J ya umeme kwa joto la takriban 150 °C (rejelea 21). Kwa kivunishi hiki, hii ndiyo thamani nyingine pekee inayopatikana katika safu ya joule. Ilipata zaidi ya nusu ya thamani tuliyopata na karibu mara saba ya ubora. Hii ina maana kwamba msongamano wa nishati wa HARV2 ni mara 13 zaidi.
Kipindi cha mzunguko wa HARV1 ni sekunde 57. Hii ilizalisha mW 54 za nguvu na safu 4 za nguzo 7 zenye seti za MLC zenye unene wa mm 1. Ili kuchukua hatua moja zaidi, tuliunda mchanganyiko wa tatu (HARV3) wenye PST MLC yenye unene wa mm 0.5 na mpangilio sawa na HRV1 na HARV2 (Dokezo la Nyongeza 9). Tulipima muda wa upashaji joto wa sekunde 12.5. Hii inalingana na muda wa mzunguko wa sekunde 25 (Mchoro wa Nyongeza 9). Nishati iliyokusanywa (47 mJ) hutoa nguvu ya umeme ya mW 1.95 kwa kila MLC, ambayo inaturuhusu kufikiria kwamba HARV2 hutoa 0.55 W (takriban mW 1.95 × 280 PST MLC yenye unene wa mm 0.5). Kwa kuongezea, tuliiga uhamishaji wa joto kwa kutumia Uigaji wa Vipengele Vidogo (COMSOL, Dokezo la Nyongeza 10 na Majedwali ya Nyongeza 2–4) sambamba na majaribio ya HARV1. Uundaji wa kipengele cha mwisho uliwezesha kutabiri thamani za nguvu karibu mpangilio wa ukubwa wa juu zaidi (430 mW) kwa idadi sawa ya nguzo za PST kwa kupunguza MLC hadi 0.2 mm, kwa kutumia maji kama kipoezaji, na kurejesha matrix hadi safu 7. Nguzo za × 4 (pamoja na , kulikuwa na 960 mW wakati tanki lilikuwa karibu na mchanganyiko, Mchoro wa Nyongeza 10b).
Ili kuonyesha manufaa ya mkusanyaji huyu, mzunguko wa Stirling ulitumika kwa kionyeshi kinachojitegemea chenye MLC mbili tu za PST zenye unene wa 0.5 mm kama vikusanyaji joto, swichi ya volteji nyingi, swichi ya volteji ya chini yenye kipaza sauti cha kuhifadhi, kibadilishaji cha DC/DC, kidhibiti kidogo cha nguvu ya chini, vipokezi viwili vya joto na kibadilishaji cha kuongeza nguvu (Dokezo la Nyongeza 11). Saketi inahitaji kipaza sauti cha kuhifadhia awali kuchajiwa kwa 9V na kisha kufanya kazi kwa uhuru huku halijoto ya MLC hizo mbili ikianzia -5°C hadi 85°C, hapa katika mizunguko ya 160 s (mizunguko kadhaa imeonyeshwa katika Dokezo la Nyongeza 11). Cha kushangaza, MLC mbili zenye uzito wa 0.3g pekee zinaweza kudhibiti mfumo huu mkubwa kwa uhuru. Kipengele kingine cha kuvutia ni kwamba kibadilishaji cha volteji ya chini kina uwezo wa kubadilisha 400V hadi 10-15V kwa ufanisi wa 79% (Dokezo la Nyongeza 11 na Mchoro wa Nyongeza 11.3).
Hatimaye, tulitathmini ufanisi wa moduli hizi za MLC katika kubadilisha nishati ya joto kuwa nishati ya umeme. Kipengele cha ubora η cha ufanisi kinafafanuliwa kama uwiano wa msongamano wa nishati ya umeme iliyokusanywa Nd kwa msongamano wa joto linalotolewa Qin (Dokezo la Nyongeza 12):
Michoro 3a, b inaonyesha ufanisi η na uwiano ηr wa mzunguko wa Olsen, mtawalia, kama kazi ya kiwango cha halijoto cha PST MLC yenye unene wa 0.5 mm. Seti zote mbili za data zimetolewa kwa uwanja wa umeme wa 195 kV cm-1. Ufanisi \(\this\) unafikia 1.43%, ambayo ni sawa na 18% ya ηr. Hata hivyo, kwa kiwango cha halijoto cha 10 K kutoka 25 °C hadi 35 °C, ηr hufikia thamani hadi 40% (mkunjo wa bluu katika Mchoro 3b). Hii ni mara mbili ya thamani inayojulikana kwa nyenzo za NLP zilizorekodiwa katika filamu za PMN-PT (ηr = 19%) katika kiwango cha halijoto cha 10 K na 300 kV cm-1 (Rejea 18). Kiwango cha halijoto chini ya 10 K hakikuzingatiwa kwa sababu msisimko wa joto wa PST MLC ni kati ya 5 na 8 K. Kutambua athari chanya ya mabadiliko ya awamu kwenye ufanisi ni muhimu. Kwa kweli, thamani bora za η na ηr karibu zote hupatikana katika halijoto ya awali Ti = 25°C katika Michoro 3a, b. Hii ni kutokana na mpito wa awamu ya karibu wakati hakuna sehemu inayotumika na halijoto ya Curie TC ni karibu 20°C katika MLC hizi (Dokezo la Nyongeza 13).
a,b, ufanisi η na ufanisi sawia wa mzunguko wa Olson (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot}} kwa umeme wa juu zaidi kwa uwanja wa 195 kV cm-1 na halijoto tofauti za awali Ti, }}\,\(b) kwa MPC PST yenye unene wa 0.5 mm, kulingana na muda wa halijoto ΔTspan.
Uchunguzi wa mwisho una matokeo mawili muhimu: (1) mzunguko wowote unaofaa lazima uanze kwenye halijoto iliyo juu ya TC ili mabadiliko ya awamu yanayosababishwa na uwanja (kutoka paraelectric hadi ferroelectric) yatokee; (2) vifaa hivi vina ufanisi zaidi katika nyakati za kukimbia karibu na TC. Ingawa ufanisi mkubwa unaonyeshwa katika majaribio yetu, kiwango kidogo cha halijoto hakituruhusu kufikia ufanisi mkubwa kabisa kutokana na kikomo cha Carnot (\(\Delta T/T\)). Hata hivyo, ufanisi bora ulioonyeshwa na MLC hizi za PST unamhalalisha Olsen anapotaja kwamba "mota bora ya thermoelectric inayorejesha upya ya darasa la 20 inayofanya kazi kwenye halijoto kati ya 50 °C na 250 °C inaweza kuwa na ufanisi wa 30%"17. Ili kufikia thamani hizi na kujaribu dhana hiyo, itakuwa muhimu kutumia PST zilizo na doped na TC tofauti, kama ilivyosomwa na Shebanov na Borman. Walionyesha kuwa TC katika PST inaweza kutofautiana kutoka 3°C (doping ya Sb) hadi 33°C (doping ya Ti) 22. Kwa hivyo, tunakisia kwamba virejeshi vya umeme vya kizazi kijacho kulingana na MLC za PST zilizochanganywa au vifaa vingine vyenye mpito thabiti wa awamu ya kwanza vinaweza kushindana na vivunishi bora vya umeme.
Katika utafiti huu, tulichunguza MLC zilizotengenezwa kutoka PST. Vifaa hivi vinajumuisha mfululizo wa elektrodi za Pt na PST, ambapo capacitors kadhaa zimeunganishwa sambamba. PST ilichaguliwa kwa sababu ni nyenzo bora ya EC na kwa hivyo inaweza kuwa nyenzo bora ya NLP. Inaonyesha mpito mkali wa awamu ya ferroelectric-paraelectric ya mpangilio wa kwanza karibu 20 °C, ikionyesha kuwa mabadiliko yake ya entropy yanafanana na yale yaliyoonyeshwa kwenye Mchoro 1. MLC zinazofanana zimeelezewa kikamilifu kwa vifaa vya EC13,14. Katika utafiti huu, tulitumia MLC 10.4 × 7.2 × 1 mm³ na 10.4 × 7.2 × 0.5 mm³. MLC zenye unene wa mm 1 na 0.5 mm zilitengenezwa kutoka kwa tabaka 19 na 9 za PST zenye unene wa 38.6 µm, mtawalia. Katika visa vyote viwili, safu ya ndani ya PST iliwekwa kati ya elektrodi za platinamu zenye unene wa 2.05 µm. Ubunifu wa MLC hizi unadhania kwamba 55% ya PST zinafanya kazi, sambamba na sehemu kati ya elektrodi (Kidokezo cha Nyongeza 1). Eneo la elektrodi inayofanya kazi lilikuwa 48.7 mm2 (Jedwali la Nyongeza 5). MLC PST ilitayarishwa kwa njia ya mmenyuko wa awamu thabiti na mbinu ya kutupwa. Maelezo ya mchakato wa maandalizi yameelezwa katika makala iliyopita14. Mojawapo ya tofauti kati ya PST MLC na makala iliyopita ni mpangilio wa maeneo ya B, ambayo huathiri sana utendaji wa EC katika PST. Mpangilio wa maeneo ya B ya PST MLC ni 0.75 (Kidokezo cha Nyongeza 2) unaopatikana kwa kuchuja kwa joto la 1400°C ikifuatiwa na mamia ya saa za kuchuja kwa joto la 1000°C. Kwa maelezo zaidi kuhusu PST MLC, tazama Vidokezo vya Nyongeza 1-3 na Jedwali la Nyongeza 5.
Dhana kuu ya utafiti huu inategemea mzunguko wa Olson (Mchoro 1). Kwa mzunguko kama huo, tunahitaji hifadhi ya joto na baridi na usambazaji wa umeme unaoweza kufuatilia na kudhibiti volteji na mkondo katika moduli mbalimbali za MLC. Mizunguko hii ya moja kwa moja ilitumia usanidi mbili tofauti, yaani (1) moduli za Linkam zinazopasha joto na kupoza MLC moja iliyounganishwa na chanzo cha umeme cha Keithley 2410, na (2) mifano mitatu (HARV1, HRV2 na HARV3) sambamba na nishati ya chanzo hicho hicho. Katika kisa cha mwisho, umajimaji wa dielectric (mafuta ya silikoni yenye mnato wa 5 cP kwa 25°C, iliyonunuliwa kutoka Sigma Aldrich) ilitumika kwa ubadilishanaji wa joto kati ya hifadhi hizo mbili (moto na baridi) na MLC. Hifadhi ya joto ina chombo cha glasi kilichojazwa umajimaji wa dielectric na kuwekwa juu ya sahani ya joto. Hifadhi ya baridi ina bafu ya maji yenye mirija ya kioevu yenye umajimaji wa dielectric katika chombo kikubwa cha plastiki kilichojazwa maji na barafu. Vali mbili za kubana zenye njia tatu (zilizonunuliwa kutoka Bio-Chem Fluidics) ziliwekwa kila mwisho wa mchanganyiko ili kubadilisha vizuri umajimaji kutoka hifadhi moja hadi nyingine (Mchoro 2a). Ili kuhakikisha usawa wa joto kati ya kifurushi cha PST-MLC na kipozeshi, kipindi cha mzunguko kiliongezwa hadi thermocouples za kuingiza na kutoa (karibu iwezekanavyo na kifurushi cha PST-MLC) zionyeshe halijoto sawa. Hati ya Python inasimamia na kusawazisha vifaa vyote (mita chanzo, pampu, vali, na thermocouples) ili kuendesha mzunguko sahihi wa Olson, yaani kitanzi cha kipozeshi huanza kuzunguka kupitia mrundiko wa PST baada ya mita chanzo kuchajiwa ili zipate joto kwa volteji inayotakiwa kutumika kwa mzunguko uliotolewa wa Olson.
Vinginevyo, tumethibitisha vipimo hivi vya moja kwa moja vya nishati iliyokusanywa kwa kutumia mbinu zisizo za moja kwa moja. Mbinu hizi zisizo za moja kwa moja zinategemea uhamishaji wa umeme (D) - vitanzi vya uwanja wa umeme (E) vilivyokusanywa kwa halijoto tofauti, na kwa kuhesabu eneo kati ya vitanzi viwili vya DE, mtu anaweza kukadiria kwa usahihi ni kiasi gani cha nishati kinachoweza kukusanywa, kama inavyoonyeshwa kwenye mchoro. katika mchoro 2. .1b. Vitanzi hivi vya DE pia hukusanywa kwa kutumia mita za chanzo za Keithley.
MLC ishirini na nane za PST zenye unene wa milimita 1 zilikusanywa katika muundo wa bamba sambamba lenye safu 4, safu wima 7 kulingana na muundo ulioelezwa katika marejeleo. 14. Pengo la umajimaji kati ya safu wima za PST-MLC ni 0.75mm. Hii inafanikiwa kwa kuongeza vipande vya mkanda wa pande mbili kama vitenganishi vya kioevu kuzunguka kingo za MLC ya PST. MLC ya PST imeunganishwa kwa umeme sambamba na daraja la epoksi la fedha linalogusana na ncha za elektrodi. Baada ya hapo, waya zilibandikwa na resini ya epoksi ya fedha kila upande wa vituo vya elektrodi kwa ajili ya kuunganishwa na usambazaji wa umeme. Hatimaye, ingiza muundo mzima kwenye hose ya polyolefin. Mwisho hubandikwa kwenye bomba la umajimaji ili kuhakikisha kuziba vizuri. Hatimaye, thermocouples za aina ya K zenye unene wa milimita 0.25 zilijengwa katika kila mwisho wa muundo wa PST-MLC ili kufuatilia halijoto ya maji ya kuingiza na kutoa. Ili kufanya hivyo, hose lazima kwanza itobolewe. Baada ya kusakinisha thermocouple, tumia gundi sawa na hapo awali kati ya hose ya thermocouple na waya ili kurejesha muhuri.
Mifano minane tofauti ilijengwa, minne kati yake ikiwa na MLC PST 40 zenye unene wa 0.5 mm zilizosambazwa kama sahani sambamba zenye nguzo 5 na safu 8, na minne iliyobaki ilikuwa na MLC PST 15 zenye unene wa 1 mm kila moja. Katika muundo wa sahani sambamba wa safu wima 3 × safu 5. Jumla ya idadi ya PST MLC zilizotumika ilikuwa 220 (160 zenye unene wa 0.5 mm na 60 zenye unene wa PST MLC 1 mm). Tunaziita hizi subunits mbili HARV2_160 na HARV2_60. Pengo la kimiminika katika mfano HARV2_160 lina tepu mbili zenye pande mbili zenye unene wa 0.25 mm na waya wenye unene wa 0.25 mm kati yao. Kwa mfano HARV2_60, tulirudia utaratibu huo huo, lakini kwa kutumia waya wenye unene wa 0.38 mm. Kwa ulinganifu, HARV2_160 na HARV2_60 zina saketi zao za kimiminika, pampu, vali na upande baridi (Dokezo la Nyongeza 8). Vitengo viwili vya HARV2 vinashiriki hifadhi ya joto, chombo cha lita 3 (sentimita 30 x sentimita 20 x sentimita 5) kwenye sahani mbili za moto zenye sumaku zinazozunguka. Mifano yote minane imeunganishwa kwa umeme sambamba. Vitengo vidogo vya HARV2_160 na HARV2_60 hufanya kazi kwa wakati mmoja katika mzunguko wa Olson na kusababisha mavuno ya nishati ya 11.2 J.
Weka PST MLC yenye unene wa milimita 0.5 kwenye bomba la polyolefini ukitumia tepu na waya zenye pande mbili pande zote mbili ili kutoa nafasi kwa kioevu kutiririka. Kwa sababu ya ukubwa wake mdogo, mfano huo uliwekwa karibu na vali ya hifadhi ya moto au baridi, na kupunguza muda wa mzunguko.
Katika PST MLC, uga wa umeme usiobadilika hutumika kwa kutumia volteji isiyobadilika kwenye tawi la kupasha joto. Matokeo yake, mkondo hasi wa joto huzalishwa na nishati huhifadhiwa. Baada ya kupasha joto PST MLC, uga huondolewa (V = 0), na nishati iliyohifadhiwa ndani yake hurejeshwa kwenye kaunta chanzo, ambayo inalingana na mchango mwingine wa nishati iliyokusanywa. Hatimaye, kwa kutumia volteji V = 0, MLC PST hupozwa hadi kwenye halijoto yao ya awali ili mzunguko uweze kuanza tena. Katika hatua hii, nishati haikusanywi. Tuliendesha mzunguko wa Olsen kwa kutumia Keithley 2410 SourceMeter, tukichaji PST MLC kutoka chanzo cha volteji na kuweka ulinganisho wa mkondo kwa thamani inayofaa ili pointi za kutosha zikusanywe wakati wa awamu ya kuchaji kwa hesabu za nishati zinazoaminika.
Katika mizunguko ya Stirling, PST MLC zilichajiwa katika hali ya chanzo cha volteji kwa thamani ya awali ya uga wa umeme (volteji ya awali Vi > 0), mkondo unaohitajika wa kufuata ili hatua ya kuchaji ichukue takriban sekunde 1 (na pointi za kutosha hukusanywa kwa hesabu ya kuaminika ya nishati) na halijoto baridi. Katika mizunguko ya Stirling, PST MLC zilichajiwa katika hali ya chanzo cha volteji kwa thamani ya awali ya uga wa umeme (volteji ya awali Vi > 0), mkondo unaohitajika wa kufuata ili hatua ya kuchaji ichukue takriban sekunde 1 (na pointi za kutosha hukusanywa kwa hesabu ya kuaminika ya nishati) na halijoto baridi. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались katika режиме источника напряжения при начальном значении электрического поля (начальное напряжения при начальном значении электрического поля (начальное напряжения) токе, так что этап зарядки занимает около 1 с (и набирается достаточное количество точек для надежного растета энергия) na холодная тем. Katika mizunguko ya Stirling PST MLC, zilichajiwa katika hali ya chanzo cha volteji kwa thamani ya awali ya uwanja wa umeme (volteji ya awali Vi > 0), mkondo wa mavuno unaohitajika, ili hatua ya kuchaji ichukue takriban sekunde 1 (na idadi ya kutosha ya pointi hukusanywa kwa ajili ya hesabu ya nishati inayoaminika) na halijoto ya baridi.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 > 0.0 Katika mzunguko mkuu, PST MLC huchajiwa kwa thamani ya awali ya uga wa umeme (volteji ya awali Vi > 0) katika hali ya chanzo cha volteji, ili mkondo unaohitajika wa kufuata sheria uchukue kama sekunde 1 kwa hatua ya kuchaji (na tulikusanya pointi za kutosha kuhesabu kwa uhakika (nishati) na halijoto ya chini. В цикле Стирлинга PST MLC заряжается katika режиме источника напряжения с начальным значением электрического поля (начальное напряжения) податливости таков, что этап зарядки занимает около 1 с (и набирается достаточное количество точек, чтобы надежно рассчитать энергетет) и песни. Katika mzunguko wa Stirling, PST MLC huchajiwa katika hali ya chanzo cha volteji yenye thamani ya awali ya uwanja wa umeme (volteji ya awali Vi > 0), mkondo unaohitajika wa kufuata ni kiasi kwamba hatua ya kuchaji huchukua takriban s 1 (na idadi ya kutosha ya pointi hukusanywa ili kuhesabu nishati kwa uhakika) na halijoto ya chini.Kabla ya PST MLC kupasha joto, fungua saketi kwa kutumia mkondo unaolingana wa I = 0 mA (mkondo wa chini unaolingana ambao chanzo chetu cha kupimia kinaweza kushughulikia ni 10 nA). Matokeo yake, chaji hubaki katika PST ya MJK, na volteji huongezeka kadri sampuli inavyopasha joto. Hakuna nishati inayokusanywa katika mkono wa BC kwa sababu I = 0 mA. Baada ya kufikia halijoto ya juu, volteji katika MLT FT huongezeka (katika baadhi ya matukio zaidi ya mara 30, tazama mchoro wa ziada 7.2), MLK FT hutolewa (V = 0), na nishati ya umeme huhifadhiwa ndani yake kwa sawa na vile ilivyo chaji ya awali. Mawasiliano ya mkondo huo huo hurejeshwa kwenye chanzo cha mita. Kutokana na ongezeko la volteji, nishati iliyohifadhiwa kwenye halijoto ya juu ni kubwa kuliko ile iliyotolewa mwanzoni mwa mzunguko. Kwa hivyo, nishati hupatikana kwa kubadilisha joto kuwa umeme.
Tulitumia Kipima Chanzo cha Keithley 2410 kufuatilia volteji na mkondo unaotumika kwenye MLC ya PST. Nishati inayolingana huhesabiwa kwa kuunganisha bidhaa ya volteji na mkondo inayosomwa na mita chanzo ya Keithley, \ (E = {\int }_{0}^{\tau }{I}_({\rm {meas))}\left(t\ right){V}_{{\rm{meas}}}(t)\), ambapo τ ni kipindi cha kipindi hicho. Kwenye mkunjo wetu wa nishati, thamani chanya za nishati zinamaanisha nishati tunayopaswa kuipa MLC PST, na thamani hasi zinamaanisha nishati tunayotoa kutoka kwao na kwa hivyo nishati inayopokelewa. Nguvu ya jamaa kwa mzunguko fulani wa ukusanyaji imedhamiriwa kwa kugawanya nishati iliyokusanywa na kipindi τ cha mzunguko mzima.
Data zote zinawasilishwa katika maandishi kuu au katika taarifa za ziada. Barua na maombi ya nyenzo yanapaswa kuelekezwa kwa chanzo cha data ya AT au ED iliyotolewa na makala haya.
Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC Mapitio ya maendeleo na matumizi ya jenereta ndogo za joto kwa ajili ya kuvuna nishati. Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC Mapitio ya maendeleo na matumizi ya jenereta ndogo za joto kwa ajili ya kuvuna nishati.Ando Junior, Ohio, Maran, ALO na Henao, NC Muhtasari wa maendeleo na matumizi ya jenereta ndogo za joto kwa ajili ya kuvuna nishati. 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, na Henao, NC wanazingatia uundaji na utumiaji wa jenereta ndogo za joto kwa ajili ya kuvuna nishati.usaidizi wa wasifu. Nishati Rev. 91, 376–393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Vifaa vya photovoltaic: vinawasilisha ufanisi na changamoto za siku zijazo. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Vifaa vya photovoltaic: vinawasilisha ufanisi na changamoto za siku zijazo.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. na Sinke, VK Nyenzo za Photovoltaic: utendaji wa sasa na changamoto za siku zijazo. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC 光伏材料：目前的效率和未來的挑战. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Vifaa vya jua: ufanisi wa sasa na changamoto za siku zijazo.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. na Sinke, VK Nyenzo za Photovoltaic: utendaji wa sasa na changamoto za siku zijazo.Sayansi 352, aad4424 (2016).
Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Athari ya pyro-piezoelectric iliyounganishwa kwa ajili ya kuhisi halijoto na shinikizo kwa wakati mmoja kwa kutumia nguvu inayojiendesha yenyewe. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Athari ya pamoja ya pyro-piezoelectric kwa ajili ya kuhisi halijoto na shinikizo kwa wakati mmoja kwa kutumia nguvu binafsi.Song K., Zhao R., Wang ZL na Yan Yu. Athari ya pamoja ya pyropiezoelectric kwa ajili ya kipimo cha joto na shinikizo kinachojiendesha kwa wakati mmoja. 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度. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL & Yang, Y. Kwa kujiendesha yenyewe wakati huo huo kama halijoto na shinikizo.Song K., Zhao R., Wang ZL na Yan Yu. Athari ya pamoja ya jotopiezoelectric kwa ajili ya kipimo cha joto na shinikizo kinachojiendesha kwa wakati mmoja.Mbele. alma mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Uvunaji wa nishati kulingana na mizunguko ya pyroelectric ya Ericsson katika kauri ya ferroelectric ya kupumzisha. Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Uvunaji wa nishati kulingana na mizunguko ya pyroelectric ya Ericsson katika kauri ya ferroelectric ya kupumzisha.Sebald G., Prouvost S. na Guyomar D. Uvunaji wa nishati kulingana na mizunguko ya pyroelectric Ericsson katika kauri za ferroelectric za relactor.Sebald G., Prouvost S. na Guyomar D. Uvunaji wa nishati katika kauri za ferroelectric zinazolegeza kulingana na mzunguko wa pyroelectric wa Ericsson. Muundo wa alma mahiri. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Vifaa vya umeme vya kizazi kijacho na pyroelectric kwa ajili ya ubadilishaji wa nishati ya umeme ya hali-ngumu. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Vifaa vya umeme vya kizazi kijacho na pyroelectric kwa ajili ya ubadilishaji wa nishati ya umeme ya hali-ngumu. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Vifaa vya umeme na pyroelectric vya kizazi kijacho kwa ajili ya ubadilishaji wa nishati ya umeme ya hali ngumu. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW 用于固态电热能相互转换的下一代电热和热释电材料. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Vifaa vya umeme na pyroelectric vya kizazi kijacho kwa ajili ya ubadilishaji wa nishati ya umeme ya hali ngumu.Lady Bull. 39, 1099–1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Kiwango na sifa ya kupima utendaji wa nanojenereta za pyroelectric. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Kiwango na sifa ya kupima utendaji wa nanojenereta za pyroelectric.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL na Yang, Yu. Alama ya kawaida na ya ubora ya kupima utendaji wa nanojenereta za pyroelectric. 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 na Yang, Yu. Vigezo na vipimo vya utendaji kwa ajili ya kupima utendaji wa nanogenerator ya pyroelectric.Nishati ya Nano 55, 534–540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Mizunguko ya kupoeza ya kalori ya electrocaloric katika skanidiamu ya risasi yenye urejesho wa kweli kupitia tofauti ya uwanja. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Mizunguko ya kupoeza ya kalori ya electrocaloric katika skanidiamu ya risasi yenye urejesho wa kweli kupitia tofauti ya uwanja.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. na Mathur, ND Mizunguko ya kupoeza ya kalori ya electrokaloriki katika lead-scandium tantalate yenye kuzaliwa upya kwa njia ya urekebishaji wa uwanja. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND 钽酸钪铅的电热冷却循环，通过场变化实现真正的再生。 Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND. Tantalum酸钪钪钪钪钪钪钪电求的电池水水水水气水在电影在线电影.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. na Mathur, ND Mzunguko wa kupoeza kwa umeme joto wa tantalate ya risasi ya scandium kwa ajili ya kuzaliwa upya kwa kweli kupitia ubadilishaji wa uwanja.fizikia Rev. X 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Vifaa vya kalori karibu na mabadiliko ya awamu ya feri. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND Vifaa vya kalori karibu na mabadiliko ya awamu ya feri.Moya, X., Kar-Narayan, S. na Mathur, ND Vifaa vya kalori karibu na mabadiliko ya awamu ya feri. 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 Vifaa vya joto karibu na metali ya feri.Moya, X., Kar-Narayan, S. na Mathur, ND Vifaa vya joto karibu na mipito ya awamu ya chuma.Nat. alma mater 13, 439–450 (2014).
Moya, X. & Mathur, ND Kalori vifaa vya kupoeza na kupasha joto. Moya, X. & Mathur, ND Kalori vifaa vya kupoeza na kupasha joto.Moya, X. na Mathur, ND Vifaa vya joto kwa ajili ya kupoeza na kupasha joto. Moya, X. & Mathur, ND 用于冷却 na加热的热量材料. Moya, X. & Mathur, ND Vifaa vya joto kwa ajili ya kupoeza na kupasha joto.Vifaa vya Moya X. na Mathur ND vya kupoeza na kupasha joto.Sayansi 370, 797–803 (2020).
Torelló, A. & Defay, E. Electrocalloric coolers: hakiki. Torelló, A. & Defay, E. Electrocalloric coolers: hakiki.Torello, A. na Defay, E. Vipozaji vya kalori za umeme: mapitio. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论.Torello, A. na Defay, E. Vipoezaji vya umeme joto: mapitio.Kina. kielektroniki. alma mater. 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. et al. Ufanisi mkubwa wa nishati wa nyenzo za electrocalorie katika skanidium-skanidium-risasi iliyopangwa vizuri. National commune. 12, 3298 (2021).
Nair, B. et al. Athari ya umeme joto ya capacitors za tabaka nyingi za oksidi ni kubwa katika kiwango kikubwa cha halijoto. Nature 575, 468–472 (2019).
Torello, A. et al. Kiwango kikubwa cha halijoto katika virejeshi vya umeme joto. Science 370, 125–129 (2020).
Wang, Y. et al. Mfumo wa kupoeza umeme joto wa hali ngumu wenye utendaji wa hali ya juu. Science 370, 129–133 (2020).
Meng, Y. et al. Kifaa cha kupoeza joto cha Cascade kwa ajili ya ongezeko kubwa la joto. National Energy 5, 996–1002 (2020).
Olsen, RB & Brown, DD Ubadilishaji wa moja kwa moja wa joto hadi vipimo vya pyroelectric vinavyohusiana na nishati ya umeme kwa ufanisi mkubwa. Olsen, RB & Brown, DD Ubadilishaji wa moja kwa moja wa joto hadi vipimo vya pyroelectric vinavyohusiana na nishati ya umeme kwa ufanisi mkubwa.Olsen, RB na Brown, DD Ubadilishaji wa moja kwa moja wa joto kuwa nishati ya umeme unaohusiana na vipimo vya pyroelectric. Olsen, RB & Brown, DD 高效直接将热量转换為电能相关的热释电测量. Olsen, RB na Brown, DDOlsen, RB na Brown, DD Ubadilishaji wa moja kwa moja wa joto kuwa umeme unaohusiana na vipimo vya pyroelectric.Ferroelectrics 40, 17–27 (1982).
Pandya, S. et al. Msongamano wa nishati na nguvu katika filamu nyembamba za ferroelectric za kulegeza. Kipimo cha kitaifa cha alma. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, AN & Hanrahan, BM Ubadilishaji wa pyroelectric ulioharibika: kuboresha mpito wa awamu ya ferroelectric na upotevu wa umeme. Smith, AN & Hanrahan, BM Ubadilishaji wa pyroelectric ulioharibika: kuboresha mpito wa awamu ya ferroelectric na upotevu wa umeme.Smith, AN na Hanrahan, BM Ubadilishaji wa pyroelectric ulioharibika: mpito wa awamu ya ferroelectric na uboreshaji wa upotevu wa umeme. Smith, AN & Hanrahan, BM 级联热释电转换：优化铁电相变和电损耗。 Smith, AN na Hanrahan, BMSmith, AN na Hanrahan, BM Ubadilishaji wa pyroelectric ulioharibika: uboreshaji wa mabadiliko ya awamu ya ferroelectric na upotevu wa umeme.J. Maombi. fizikia. 128, 24103 (2020).
Hoch, SR Matumizi ya vifaa vya ferroelectric kubadilisha nishati ya joto kuwa umeme. mchakato. IEEE 51, 838–845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Kibadilishaji cha nishati ya pyroelectric kilichokatwa. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM & Dullea, J. Kibadilishaji cha nishati ya pyroelectric kilichokatwa.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM na Dullea, J. Cascade Kibadilishaji Nguvu cha Piroelectric. 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 na Dullea, J. Vibadilishaji vya umeme vya pyroelectric vilivyoharibika.Ferroelectrics 59, 205–219 (1984).
Shebanov, L. & Borman, K. Kuhusu myeyusho imara wa risasi-scandium tantalate wenye athari ya juu ya kielektroniki. Shebanov, L. & Borman, K. Kuhusu myeyusho imara wa risasi-scandium tantalate wenye athari ya juu ya kielektroniki.Shebanov L. na Borman K. Kuhusu myeyusho imara wa risasi-scandium tantalate yenye athari ya juu ya electrocaloric. 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. na Borman K. Kuhusu suluhu imara za scandium-lead-scandium zenye athari ya juu ya electrocaloric.Ferroelectrics 127, 143–148 (1992).
Tunamshukuru N. Furusawa, Y. Inoue, na K. Honda kwa msaada wao katika kuunda MLC. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB na ED. Shukrani kwa Wakfu wa Kitaifa wa Utafiti wa Luxembourg (FNR) kwa kuunga mkono kazi hii kupitia CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay- Siebentritt, THERMODIMAT C20/MS/14718071/Defay na BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
Idara ya Utafiti na Teknolojia ya Vifaa, Taasisi ya Teknolojia ya Luxembourg (LIST), Belvoir, Luxembourg