Zapewnienie zrównoważonych źródeł energii elektrycznej jest jednym z najważniejszych wyzwań tego stulecia. Z tej motywacji wywodzą się obszary badań nad materiałami do pozyskiwania energii, w tym termoelektryka1, fotowoltaika2 i termofotowoltaika3. Chociaż brakuje nam materiałów i urządzeń zdolnych do pozyskiwania energii w zakresie Joule'a, materiały piroelektryczne, które mogą przekształcać energię elektryczną w okresowe zmiany temperatury, są uważane za czujniki4 i urządzenia do pozyskiwania energii5,6,7. W niniejszym artykule opracowaliśmy makroskopowy urządzenie do pozyskiwania energii cieplnej w postaci wielowarstwowego kondensatora wykonanego z 42 gramów tantalanu ołowiu i skandu, wytwarzającego 11,2 J energii elektrycznej na cykl termodynamiczny. Każdy moduł piroelektryczny może generować gęstość energii elektrycznej do 4,43 J cm-3 na cykl. Pokazujemy również, że dwa takie moduły o masie 0,3 g wystarczają do ciągłego zasilania autonomicznych urządzeń do pozyskiwania energii z wbudowanymi mikrokontrolerami i czujnikami temperatury. Na koniec pokazujemy, że w zakresie temperatur 10 K te wielowarstwowe kondensatory mogą osiągnąć 40% sprawności Carnota. Właściwości te wynikają z (1) ferroelektrycznej zmiany fazy zapewniającej wysoką wydajność, (2) niskiego prądu upływu zapobiegającego stratom oraz (3) wysokiego napięcia przebicia. Te makroskopowe, skalowalne i wydajne piroelektryczne urządzenia do pozyskiwania energii na nowo definiują wytwarzanie energii termoelektrycznej.
W porównaniu z przestrzennym gradientem temperatury wymaganym dla materiałów termoelektrycznych, pozyskiwanie energii z materiałów termoelektrycznych wymaga cyklicznych zmian temperatury w czasie. Oznacza to cykl termodynamiczny, który najlepiej opisuje wykres entropii (S)-temperatury (T). Rysunek 1a przedstawia typowy wykres ST nieliniowego materiału piroelektrycznego (NLP) demonstrujący sterowaną polem przemianę fazową ferroelektryczno-paraelektryczną w tantalanie skandu i ołowiu (PST). Niebieskie i zielone sekcje cyklu na wykresie ST odpowiadają przekształconej energii elektrycznej w cyklu Olsona (dwie sekcje izotermiczne i dwie sekcje izopolowe). Rozważamy tutaj dwa cykle z tą samą zmianą pola elektrycznego (pole włączone i wyłączone) i zmianą temperatury ΔT, aczkolwiek z różnymi temperaturami początkowymi. Zielony cykl nie znajduje się w obszarze przejścia fazowego i dlatego ma znacznie mniejszy obszar niż niebieski cykl znajdujący się w obszarze przejścia fazowego. Na wykresie ST, im większy obszar, tym większa zebrana energia. Dlatego przejście fazowe musi zebrać więcej energii. Potrzeba cykli o dużej powierzchni w przetwarzaniu języka naturalnego (NLP) jest bardzo podobna do potrzeby zastosowań elektrotermicznych9, 10, 11, 12, gdzie kondensatory wielowarstwowe PST (MLC) i terpolimery na bazie PVDF wykazały ostatnio doskonałą wydajność chłodzenia w cyklu 13, 14, 15, 16. W związku z tym zidentyfikowaliśmy kondensatory PST MLC interesujące pod kątem pozyskiwania energii cieplnej. Próbki te zostały w pełni opisane w metodach i scharakteryzowane w uwagach uzupełniających 1 (skaningowa mikroskopia elektronowa), 2 (dyfrakcja rentgenowska) i 3 (kalorymetria).
a, Szkic wykresu entropii (S)-temperatury (T) z włączonym i wyłączonym polem elektrycznym przyłożonym do materiałów NLP, pokazujący przejścia fazowe. Pokazano dwa cykle gromadzenia energii w dwóch różnych strefach temperaturowych. Niebieski i zielony cykl zachodzą odpowiednio wewnątrz i na zewnątrz przejścia fazowego i kończą się w bardzo różnych obszarach powierzchni. b, dwa unipolarne pierścienie DE PST MLC o grubości 1 mm, mierzone w zakresie od 0 do 155 kV cm-1 w temperaturze odpowiednio 20°C i 90°C, oraz odpowiadające im cykle Olsena. Litery ABCD odnoszą się do różnych stanów w cyklu Olsona. AB: MLC naładowano do 155 kV cm-1 w temperaturze 20°C. BC: MLC utrzymywano na poziomie 155 kV cm-1, a temperaturę podniesiono do 90°C. CD: MLC rozładowuje się w temperaturze 90°C. DA: MLC schłodzono do 20°C w polu zerowym. Niebieski obszar odpowiada mocy wejściowej wymaganej do rozpoczęcia cyklu. Obszar pomarańczowy przedstawia energię zebraną w jednym cyklu. c, panel górny, napięcie (czarny) i prąd (czerwony) w funkcji czasu, śledzone podczas tego samego cyklu Olsona co b. Dwie wkładki reprezentują wzmocnienie napięcia i prądu w kluczowych punktach cyklu. Na dolnym panelu, żółta i zielona krzywa reprezentują odpowiednio odpowiadające im krzywe temperatury i energii dla kolby wielowarstwowej (MLC) o grubości 1 mm. Energia jest obliczana na podstawie krzywych prądu i napięcia na panelu górnym. Energia ujemna odpowiada energii zebranej. Kroki odpowiadające wielkim literom na czterech rysunkach są takie same jak w cyklu Olsona. Cykl AB'CD odpowiada cyklowi Stirlinga (uwaga dodatkowa 7).
gdzie E i D to odpowiednio pole elektryczne i pole przemieszczenia elektrycznego. Nd można uzyskać pośrednio z obwodu DE (rys. 1b) lub bezpośrednio, uruchamiając cykl termodynamiczny. Najbardziej użyteczne metody zostały opisane przez Olsena w jego pionierskiej pracy nad gromadzeniem energii piroelektrycznej w latach 80. XX wieku17.
Na rys. 1b przedstawiono dwie monopolarne pętle DE próbek PST-MLC o grubości 1 mm zmontowane w temperaturze odpowiednio 20 °C i 90 °C w zakresie od 0 do 155 kV cm-1 (600 V). Te dwa cykle można wykorzystać do pośredniego obliczenia energii zebranej w cyklu Olsona pokazanym na rysunku 1a. W rzeczywistości cykl Olsena składa się z dwóch gałęzi izopola (tutaj pole zerowe w gałęzi DA i 155 kV cm-1 w gałęzi BC) i dwóch gałęzi izotermicznych (tutaj 20°С i 20°С w gałęzi AB). C w gałęzi CD) Energia zebrana podczas cyklu odpowiada obszarom pomarańczowym i niebieskim (całka EdD). Zebrana energia Nd jest różnicą między energią wejściową i wyjściową, tj. tylko pomarańczowym obszarem na rys. 1b. Ten konkretny cykl Olsona daje gęstość energii Nd równą 1,78 J cm-3. Cykl Stirlinga stanowi alternatywę dla cyklu Olsona (Uwaga dodatkowa 7). Ponieważ łatwiej jest osiągnąć fazę stałego ładunku (obwód otwarty), gęstość energii wyekstrahowana z rys. 1b (cykl AB'CD) sięga 1,25 J cm-3. Stanowi to zaledwie 70% energii, którą można zebrać w cyklu Olsona, ale prosty sprzęt do jej gromadzenia jest w stanie to zrobić.
Dodatkowo, bezpośrednio zmierzyliśmy energię zebraną podczas cyklu Olsona, zasilając kolimator PST MLC za pomocą stopnia regulacji temperatury Linkam i miernika źródłowego (metoda). Rysunek 1c u góry i w odpowiednich wstawkach przedstawia prąd (czerwony) i napięcie (czarny) zebrane na tej samej kolimatorowej kolimatorowej kolimatorowej o grubości 1 mm, co dla pętli DE przechodzącej przez ten sam cykl Olsona. Prąd i napięcie umożliwiają obliczenie zebranej energii, a krzywe pokazano na rys. 1c, u dołu (zielony), a temperatura (żółty) w całym cyklu. Litery ABCD reprezentują ten sam cykl Olsona na rys. 1. Ładowanie kolimatora MLC następuje podczas odcinka AB i odbywa się przy niskim prądzie (200 µA), więc miernik SourceMeter może prawidłowo kontrolować ładowanie. Konsekwencją tego stałego prądu początkowego jest to, że krzywa napięcia (czarna krzywa) nie jest liniowa ze względu na nieliniowe pole przesunięcia potencjału D PST (rys. 1c, górna wstawka). Pod koniec ładowania w kolbie MLC (punkt B) gromadzone jest 30 mJ energii elektrycznej. Kolumna MLC nagrzewa się, a następnie wytwarzany jest prąd ujemny (a zatem prąd ujemny), podczas gdy napięcie utrzymuje się na poziomie 600 V. Po 40 s, gdy temperatura osiągnęła plateau 90°C, prąd ten został skompensowany, chociaż próbka schodkowa wytworzyła w obwodzie moc elektryczną 35 mJ podczas tego izopola (druga wstawka na rys. 1c, u góry). Napięcie na kolbie MLC (odgałęzienie CD) jest następnie zmniejszane, co skutkuje dodatkowymi 60 mJ pracy elektrycznej. Całkowita energia wyjściowa wynosi 95 mJ. Zebrana energia jest różnicą między energią wejściową a wyjściową, co daje 95 – 30 = 65 mJ. Odpowiada to gęstości energii 1,84 J cm-3, która jest bardzo bliska gęstości Nd wyekstrahowanego z pierścienia DE. Powtarzalność tego cyklu Olsona została gruntownie przetestowana (Uwaga dodatkowa 4). Dzięki dalszemu zwiększaniu napięcia i temperatury uzyskaliśmy 4,43 J cm-3, stosując cykle Olsena w kolumnie PST MLC o grubości 0,5 mm w zakresie temperatur od 750 V (195 kV cm-1) do 175°C (Uwaga uzupełniająca 5). Jest to wynik czterokrotnie wyższy niż najlepszy wynik opisany w literaturze dla bezpośrednich cykli Olsona i został on uzyskany na cienkich warstwach Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1,06 J cm-3)18 (patrz tabela uzupełniająca 1, aby uzyskać więcej wartości z literatury). Taką wydajność uzyskano dzięki bardzo niskiemu prądowi upływu tych MLC (<10−7 A przy 750 V i 180 °C, patrz szczegóły w Uwadze Uzupełniającej 6) — kluczowemu punktowi wspomnianemu przez Smitha i in.19 — w przeciwieństwie do materiałów stosowanych we wcześniejszych badaniach17,20. Taką wydajność uzyskano dzięki bardzo niskiemu prądowi upływu tych MLC (<10−7 A przy 750 V i 180 °C, patrz szczegóły w Uwadze Uzupełniającej 6) — kluczowemu punktowi wspomnianemu przez Smitha i in.19 — w przeciwieństwie do materiałów stosowanych we wcześniejszych badaniach17,20. Эти характеристики были достигнуты благодаря очень низкому току утечки этих MLC (<10–7 А при 750 В и 180 °C, см. примечании 6) — критический момент, упомянутый Смитом и др. 19 — в отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. Takie parametry uzyskano dzięki bardzo niskiemu prądowi upływu tych MLC (<10–7 A przy 750 V i 180 °C, szczegóły w uwadze uzupełniającej 6) – krytyczny punkt wspomniany przez Smitha i in. 19 – w przeciwieństwie do materiałów stosowanych we wcześniejszych badaniach17,20.由于这些MLC 的泄漏电流非常低（在750 V 和180 °C 时<10-7 A,请参见补充说明6中的详细信息) ——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17,20.由于 这些 mlc 的 泄漏 非常 （在 在 在 750 V 和 180 ° C 时 <10-7 A ， 参见 补充 说明 6 中 odpowiedzi信息））））） — 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 pri 750 В i 180 °C, см. подробности в дополнительном примечании 6) — ключевой момент, упомянутый Смитом и др. 19 — для сравнения, были достигнуты эти характеристики. Ponieważ prąd upływu tych MLC jest bardzo niski (<10–7 A przy 750 V i 180 °C, patrz szczegółowe informacje w uwadze uzupełniającej 6) – kluczowy punkt wspomniany przez Smitha i in. 19 – w celach porównawczych osiągnięto takie parametry.do materiałów użytych we wcześniejszych badaniach 17,20.
Te same warunki (600 V, 20–90°C) zastosowano w cyklu Stirlinga (Uwaga uzupełniająca 7). Zgodnie z oczekiwaniami na podstawie wyników cyklu DE, wydajność wyniosła 41,0 mJ. Jedną z najbardziej uderzających cech cykli Stirlinga jest ich zdolność do wzmocnienia napięcia początkowego poprzez efekt termoelektryczny. Zaobserwowaliśmy wzmocnienie napięcia sięgające 39 (od napięcia początkowego 15 V do napięcia końcowego do 590 V, patrz rys. uzupełniający 7.2).
Kolejną wyróżniającą cechą tych kolimatorów wielowarstwowych (MLC) jest to, że są to obiekty makroskopowe wystarczająco duże, aby gromadzić energię rzędu dżuli. Dlatego skonstruowaliśmy prototyp urządzenia do zbierania energii (HARV1) z wykorzystaniem 28 kolimatorów wielowarstwowych (MLC PST) o grubości 1 mm, zgodnie z równoległą konstrukcją płyt opisaną przez Torello i in.14, w matrycy 7×4, jak pokazano na rys. 2a. Ciecz dielektryczna przenosząca ciepło w kolektorze jest przemieszczana przez pompę perystaltyczną między dwoma zbiornikami, gdzie temperatura cieczy jest utrzymywana na stałym poziomie (metoda). Zbierz do 3,1 J, stosując cykl Olsona opisany na rys. 2a, obszary izotermiczne przy 10°C i 125°C oraz obszary izopola przy 0 i 750 V (195 kV cm-1). Odpowiada to gęstości energii 3,14 J cm-3. Za pomocą tego urządzenia pomiary przeprowadzono w różnych warunkach (rys. 2b). Należy zauważyć, że energia 1,8 J została uzyskana w zakresie temperatur 80°C i przy napięciu 600 V (155 kV cm-1). Jest to wartość zgodna z wcześniej wspomnianymi 65 mJ dla kolby PST MLC o grubości 1 mm w tych samych warunkach (28 × 65 = 1820 mJ).
a, Układ eksperymentalny zmontowanego prototypu HARV1 opartego na 28 kolimatorach MLC PST o grubości 1 mm (4 rzędy × 7 kolumn) pracujących w cyklach Olsona. Dla każdego z czterech etapów cyklu w prototypie podawana jest temperatura i napięcie. Komputer napędza pompę perystaltyczną, która cyrkuluje płyn dielektryczny między zbiornikiem zimnym i gorącym, dwoma zaworami i źródłem zasilania. Komputer wykorzystuje również termopary do zbierania danych o napięciu i prądzie dostarczanym do prototypu oraz temperaturze kombajnu z zasilacza. b, Energia (kolor) zbierana przez nasz prototyp 4×7 kolimatorów MLC w zależności od zakresu temperatur (oś X) i napięcia (oś Y) w różnych eksperymentach.
Większa wersja kombajnu (HARV2) z 60 PST MLC o grubości 1 mm i 160 PST MLC o grubości 0,5 mm (41,7 g aktywnego materiału piroelektrycznego) wygenerowała 11,2 J (Uwaga uzupełniająca 8). W 1984 roku Olsen stworzył kombajn energetyczny oparty na 317 g związku Pb(Zr,Ti)O3 domieszkowanego cyną, zdolny do generowania 6,23 J energii elektrycznej w temperaturze około 150°C (ref. 21). Dla tego kombajnu jest to jedyna inna wartość dostępna w zakresie dżuli. Uzyskał on nieco ponad połowę wartości osiągniętej przez nas i prawie siedmiokrotnie wyższą jakość. Oznacza to, że gęstość energii HARV2 jest 13 razy wyższa.
Cykl HARV1 wynosi 57 sekund. Wygenerował on moc 54 mW przy 4 rzędach po 7 kolumn kolimatorów MLC o grubości 1 mm. Idąc o krok dalej, zbudowaliśmy trzeci kombajn (HARV3) z kolimatorem PST MLC o grubości 0,5 mm i konfiguracją podobną do HARV1 i HARV2 (Uwaga uzupełniająca 9). Zmierzyliśmy czas termalizacji wynoszący 12,5 sekundy. Odpowiada to czasowi cyklu 25 s (Rys. uzupełniająca 9). Zebrana energia (47 mJ) daje moc elektryczną 1,95 mW na kolimator MLC, co z kolei pozwala nam wyobrazić sobie, że HARV2 generuje moc 0,55 W (około 1,95 mW × 280 kolimatorów PST MLC o grubości 0,5 mm). Dodatkowo przeprowadziliśmy symulację wymiany ciepła za pomocą symulacji elementów skończonych (COMSOL, uwaga uzupełniająca 10 i tabele uzupełniające 2–4), odpowiadającej eksperymentom HARV1. Modelowanie elementów skończonych umożliwiło przewidywanie wartości mocy niemal o rząd wielkości wyższych (430 mW) dla tej samej liczby kolumn PST poprzez pocienienie MLC do 0,2 mm, użycie wody jako chłodziwa i przywrócenie matrycy do 7 rzędów x 4 kolumn (dodatkowo, moc wynosiła 960 mW, gdy zbiornik znajdował się obok kombajnu, rys. uzupełniający 10b).
Aby zademonstrować użyteczność tego kolektora, cykl Stirlinga zastosowano w samodzielnym demonstratorze składającym się z zaledwie dwóch 0,5-milimetrowych ogniw PST MLC pełniących funkcję kolektorów ciepła, przełącznika wysokiego napięcia, przełącznika niskiego napięcia z kondensatorem, przetwornicy DC/DC, mikrokontrolera małej mocy, dwóch termopar i przetwornicy podwyższającej napięcie (Uwaga uzupełniająca 11). Układ wymaga początkowego naładowania kondensatora do napięcia 9 V, a następnie autonomicznej pracy, gdy temperatura dwóch ogniw MLC waha się od -5°C do 85°C, w tym przypadku w cyklach 160 s (kilka cykli przedstawiono w Uwadze uzupełniającej 11). Co ciekawe, dwa ogniwa MLC o masie zaledwie 0,3 g mogą autonomicznie sterować tym dużym systemem. Kolejną interesującą cechą jest to, że przetwornica niskiego napięcia jest w stanie przekształcić napięcie 400 V na 10–15 V ze sprawnością 79% (Uwaga uzupełniająca 11 i Rysunek uzupełniający 11.3).
Na koniec oceniliśmy sprawność tych modułów MLC w zakresie konwersji energii cieplnej na energię elektryczną. Współczynnik jakości η sprawności definiuje się jako stosunek gęstości pobranej energii elektrycznej Nd do gęstości dostarczonego ciepła Qin (Uwaga dodatkowa 12):
Rysunki 3a i b przedstawiają odpowiednio sprawność η i sprawność proporcjonalną ηr cyklu Olsena w funkcji zakresu temperatur dla kolimatora PST MLC o grubości 0,5 mm. Oba zestawy danych podano dla pola elektrycznego 195 kV cm-1. Sprawność \(\this\) sięga 1,43%, co odpowiada 18% ηr. Natomiast w zakresie temperatur 10 K od 25°C do 35°C ηr osiąga wartości do 40% (niebieska krzywa na rys. 3b). Jest to wartość dwukrotnie wyższa od znanej dla materiałów NLP rejestrowanych w warstwach PMN-PT (ηr = 19%) w zakresie temperatur 10 K i 300 kV cm-1 (Ref. 18). Zakresy temperatur poniżej 10 K nie zostały uwzględnione, ponieważ histereza termiczna kolimatora wielowarstwowego PST wynosi od 5 do 8 K. Kluczowe jest rozpoznanie pozytywnego wpływu przemian fazowych na wydajność. W rzeczywistości optymalne wartości η i ηr są niemal wszystkie uzyskiwane przy temperaturze początkowej Ti = 25°C na rys. 3a, b. Wynika to z bliskiej przemiany fazowej przy braku pola elektrycznego i temperaturze Curie TC wynoszącej około 20°C w tych kolimatorach wielowarstwowych (Uwaga uzupełniająca 13).
a,b, sprawność η i proporcjonalna sprawność cyklu Olsona (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot}} dla maksymalnego natężenia pola elektrycznego 195 kV cm-1 i różnych temperatur początkowych Ti, }}\,\)(b) dla MPC PST o grubości 0,5 mm, w zależności od przedziału temperatur ΔTspan.
Ta ostatnia obserwacja ma dwie ważne implikacje: (1) każdy efektywny cykl musi rozpocząć się w temperaturach powyżej TC, aby nastąpiło przejście fazowe indukowane polem (z paraelektryka w ferroelektryk); (2) materiały te są bardziej wydajne w czasach pracy bliskich TC. Chociaż nasze eksperymenty wykazują sprawności na dużą skalę, ograniczony zakres temperatur nie pozwala nam osiągnąć dużych sprawności bezwzględnych ze względu na granicę Carnota (\(\Delta T/T\)). Jednakże doskonała sprawność wykazana przez te PST MLC uzasadnia Olsena, gdy wspomina, że ​​„idealny regeneracyjny silnik termoelektryczny klasy 20 pracujący w temperaturach od 50 °C do 250 °C może mieć sprawność 30%”17. Aby osiągnąć te wartości i przetestować tę koncepcję, przydatne byłoby zastosowanie domieszkowanych PST z różnymi TC, jak badali Shebanov i Borman. Wykazali, że temperatura topnienia w PST może się zmieniać od 3°C (domieszkowanie Sb) do 33°C (domieszkowanie Ti) 22 . W związku z tym stawiamy hipotezę, że regeneratory piroelektryczne nowej generacji oparte na domieszkowanych PST MLC lub innych materiałach o silnym przejściu fazowym pierwszego rzędu mogą konkurować z najlepszymi generatorami energii.
W tym badaniu zbadaliśmy MLC wykonane z PST. Urządzenia te składają się z szeregu elektrod Pt i PST, w których kilka kondensatorów jest połączonych równolegle. PST wybrano, ponieważ jest doskonałym materiałem EC, a zatem potencjalnie doskonałym materiałem NLP. Wykazuje ostre przejście fazowe ferroelektryczno-paraelektryczne pierwszego rzędu w temperaturze około 20 °C, co wskazuje, że jego zmiany entropii są podobne do tych pokazanych na rys. 1. Podobne MLC zostały w pełni opisane dla urządzeń EC13,14. W tym badaniu użyliśmy MLC o wymiarach 10,4 × 7,2 × 1 mm³ i 10,4 × 7,2 × 0,5 mm³. MLC o grubości 1 mm i 0,5 mm wykonano z 19 i 9 warstw PST o grubości odpowiednio 38,6 µm. W obu przypadkach wewnętrzna warstwa PST została umieszczona pomiędzy elektrodami platynowymi o grubości 2,05 µm. Konstrukcja tych MLC zakłada, że ​​55% PST jest aktywnych, co odpowiada części między elektrodami (Uwaga uzupełniająca 1). Aktywna powierzchnia elektrody wynosiła 48,7 mm² (Tabela uzupełniająca 5). MLC PST przygotowano metodą reakcji w fazie stałej i odlewania. Szczegóły procesu przygotowania opisano w poprzednim artykule14. Jedną z różnic między PST MLC a poprzednim artykułem jest kolejność występowania miejsc B, która ma duży wpływ na wydajność elektrochemicznej obróbki powierzchni (EC) w PST. Kolejność występowania miejsc B w PST MLC wynosi 0,75 (Uwaga uzupełniająca 2), co uzyskano poprzez spiekanie w temperaturze 1400°C, a następnie wyżarzanie trwające setki godzin w temperaturze 1000°C. Więcej informacji na temat PST MLC można znaleźć w Uwagach uzupełniających 1-3 i Tabeli uzupełniającej 5.
Główna koncepcja tego badania opiera się na cyklu Olsona (rys. 1). Do takiego cyklu potrzebujemy zbiornika z gorącym i zimnym płynem oraz zasilacza zdolnego do monitorowania i kontrolowania napięcia i prądu w różnych modułach MLC. Te bezpośrednie cykle wykorzystywały dwie różne konfiguracje, a mianowicie (1) moduły Linkam ogrzewające i chłodzące jeden MLC podłączony do źródła zasilania Keithley 2410 oraz (2) trzy prototypy (HARV1, HARV2 i HARV3) równolegle z tym samym źródłem energii. W drugim przypadku do wymiany ciepła między dwoma zbiornikami (gorącym i zimnym) a MLC użyto płynu dielektrycznego (oleju silikonowego o lepkości 5 cP w temperaturze 25°C, zakupionego od firmy Sigma Aldrich). Zbiornik termiczny składa się ze szklanego pojemnika wypełnionego płynem dielektrycznym i umieszczonego na płycie termicznej. Przechowywanie w niskiej temperaturze składa się z łaźni wodnej z rurkami z cieczą zawierającą płyn dielektryczny w dużym plastikowym pojemniku wypełnionym wodą i lodem. Na obu końcach kombajnu umieszczono dwa trójdrożne zawory zaciskowe (zakupione od Bio-Chem Fluidics), aby zapewnić prawidłowe przełączanie płynu z jednego zbiornika do drugiego (rysunek 2a). Aby zapewnić równowagę termiczną między pakietem PST-MLC a czynnikiem chłodzącym, cykl obiegu został wydłużony do momentu, aż termopary wlotowe i wylotowe (jak najbliżej pakietu PST-MLC) osiągną tę samą temperaturę. Skrypt w języku Python zarządza i synchronizuje wszystkie urządzenia (mierniki źródłowe, pompy, zawory i termopary) w celu uruchomienia prawidłowego cyklu Olsona, tj. pętla czynnika chłodzącego rozpoczyna obieg w stosie PST po naładowaniu licznika źródłowego, aby nagrzać je do żądanego napięcia przyłożonego dla danego cyklu Olsona.
Alternatywnie, potwierdziliśmy te bezpośrednie pomiary zebranej energii metodami pośrednimi. Metody te opierają się na pętlach pola elektrycznego przemieszczenia (D) – pola elektrycznego (E) zebranych w różnych temperaturach, a obliczając powierzchnię między dwiema pętlami DE, można dokładnie oszacować, ile energii można zebrać, jak pokazano na rysunku 2.1b. Te pętle DE są również zbierane za pomocą mierników źródłowych Keithley.
Dwadzieścia osiem kolimatorów PST MLC o grubości 1 mm zmontowano w 4-rzędowej, 7-kolumnowej strukturze płyt równoległych, zgodnie z projektem opisanym w publikacji. 14. Odstęp cieczowy między rzędami kolimatorów PST-MLC wynosi 0,75 mm. Uzyskano to poprzez dodanie pasków taśmy dwustronnej jako przekładek cieczowych wokół krawędzi kolimatora PST-MLC. Kolumna PST-MLC jest połączona elektrycznie równolegle za pomocą mostka epoksydowego ze srebra w kontakcie z przewodami elektrod. Następnie przewody przyklejono żywicą epoksydową ze srebra po obu stronach zacisków elektrod w celu podłączenia do źródła zasilania. Na koniec całą strukturę włożono do węża poliolefinowego. Ten ostatni przyklejono do rury z cieczą, aby zapewnić odpowiednie uszczelnienie. Na koniec, na każdym końcu struktury PST-MLC wbudowano termopary typu K o grubości 0,25 mm w celu monitorowania temperatury cieczy na wlocie i wylocie. W tym celu wąż musi zostać najpierw perforowany. Po zamontowaniu termopary nałóż ten sam klej co poprzednio pomiędzy wąż termopary a przewód, aby przywrócić uszczelnienie.
Zbudowano osiem oddzielnych prototypów, z których cztery miały 40 ogniw MLC PST o grubości 0,5 mm rozmieszczonych jako równoległe płytki z 5 kolumnami i 8 rzędami, a pozostałe cztery miały 15 ogniw MLC PST o grubości 1 mm każdy. w strukturze równoległych płytek 3-kolumn × 5 rzędów. Łączna liczba użytych ogniw PST MLC wyniosła 220 (160 ogniw o grubości 0,5 mm i 60 ogniw PST MLC o grubości 1 mm). Nazywamy te dwie podjednostki HARV2_160 i HARV2_60. Przerwa cieczowa w prototypie HARV2_160 składa się z dwóch dwustronnych taśm o grubości 0,25 mm z drutem o grubości 0,25 mm pomiędzy nimi. W prototypie HARV2_60 powtórzyliśmy tę samą procedurę, ale używając drutu o grubości 0,38 mm. Ze względu na symetrię, HARV2_160 i HARV2_60 posiadają własne obiegi cieczy, pompy, zawory i stronę zimną (Uwaga uzupełniająca 8). Dwie jednostki HARV2 dzielą zbiornik ciepła – 3-litrowy pojemnik (30 cm x 20 cm x 5 cm) na dwóch płytach grzewczych z obracającymi się magnesami. Wszystkie osiem indywidualnych prototypów jest połączonych elektrycznie równolegle. Podjednostki HARV2_160 i HARV2_60 pracują jednocześnie w cyklu Olsona, generując energię rzędu 11,2 J.
Umieścić 0,5 mm grubości membranę PST MLC w wężu poliolefinowym, używając dwustronnej taśmy i drutu po obu stronach, aby stworzyć przestrzeń dla przepływu cieczy. Ze względu na niewielkie rozmiary, prototyp umieszczono obok zaworu zbiornika gorącego lub zimnego, minimalizując czas cyklu.
W ogniwach fotowoltaicznych PST MLC stałe pole elektryczne jest przykładane poprzez przyłożenie stałego napięcia do gałęzi grzewczej. W rezultacie generowany jest ujemny prąd cieplny, a energia jest magazynowana. Po nagrzaniu ogniwa fotowoltaicznego PST MLC pole jest usuwane (V = 0), a zmagazynowana w nim energia jest zwracana do licznika źródłowego, co odpowiada kolejnemu wkładowi zebranej energii. Na koniec, po przyłożeniu napięcia V = 0, ogniwa fotowoltaiczne MLC są schładzane do temperatury początkowej, aby cykl mógł rozpocząć się od nowa. Na tym etapie energia nie jest gromadzona. Przeprowadziliśmy cykl Olsena za pomocą miernika SourceMeter Keithley 2410, ładując ogniwo fotowoltaiczne PST MLC ze źródła napięcia i ustawiając odpowiednią wartość dopasowania prądu, tak aby zebrać wystarczającą liczbę punktów podczas fazy ładowania do wiarygodnych obliczeń energii.
W cyklach Stirlinga ogniwa PST MLC ładowano w trybie źródła napięcia przy początkowej wartości pola elektrycznego (początkowe napięcie Vi > 0), pożądanym prądzie podatności, tak aby etap ładowania trwał około 1 s (i aby zebrać wystarczającą liczbę punktów do wiarygodnego obliczenia energii) i niskiej temperaturze. W cyklach Stirlinga ogniwa PST MLC ładowano w trybie źródła napięcia przy początkowej wartości pola elektrycznego (początkowe napięcie Vi > 0), pożądanym prądzie podatności, tak aby etap ładowania trwał około 1 s (i aby zebrać wystarczającą liczbę punktów do wiarygodnego obliczenia energii) i niskiej temperaturze. В циклах Стирлинга PST MLC заряжались в режиме источника напряжения при начальном значении электрического поля (начальное напряжение Vi > 0), желаемом податливом токе, так что этап зарядки занимает около 1 с (и набирается достаточное количество точек для надежного расчета энергия) i холодная температура. W cyklach Stirling PST MLC ładowano je w trybie źródła napięciowego przy początkowej wartości pola elektrycznego (początkowe napięcie Vi > 0), pożądanym prądzie wyjściowym, tak aby etap ładowania trwał około 1 s (a liczba punktów była wystarczająca do wiarygodnego obliczenia energii) i w niskiej temperaturze.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。 W cyklu głównym kolimator PST MLC jest ładowany przy początkowej wartości pola elektrycznego (początkowe napięcie Vi > 0) w trybie źródła napięcia, tak aby wymagany prąd zgodności występował przez około 1 sekundę w etapie ładowania (i zebraliśmy wystarczająco dużo punktów, aby wiarygodnie obliczyć (energię) i niską temperaturę). В цикле Стирлинга PST MLC заряжается в режиме источника напряжения с начальным значением электрического поля (начальное напряжение Vi > 0), требуемый ток податливости таков, что этап зарядки занимает около 1 с (и набирается достаточное количество точек, чтобы надежно рассчитать энергию) i низкие температуры. W cyklu Stirlinga kondensator PST MLC ładowany jest w trybie źródła napięcia przy początkowej wartości pola elektrycznego (początkowe napięcie Vi > 0), wymagany prąd podatności jest taki, aby etap ładowania trwał około 1 s (i aby można było wiarygodnie obliczyć energię), a temperatury były niskie.Zanim PST MLC się nagrzeje, otwórz obwód, przykładając prąd dopasowujący I = 0 mA (minimalny prąd dopasowujący, jaki może obsłużyć nasze źródło pomiarowe, to 10 nA). W rezultacie w PST MJK pozostaje ładunek, a napięcie rośnie wraz z nagrzewaniem się próbki. W ramieniu BC nie gromadzi się energia, ponieważ I = 0 mA. Po osiągnięciu wysokiej temperatury napięcie w MLT FT wzrasta (w niektórych przypadkach ponad 30-krotnie, patrz dodatkowy rys. 7.2), MLK FT rozładowuje się (V = 0), a energia elektryczna jest w nich magazynowana przez czas równy początkowemu naładowaniu. Ten sam prąd jest zwracany do źródła-miernika. Ze względu na wzmocnienie napięciowe, zmagazynowana energia w wysokiej temperaturze jest wyższa niż ta, która została dostarczona na początku cyklu. W konsekwencji energia jest uzyskiwana poprzez zamianę ciepła na energię elektryczną.
Do monitorowania napięcia i prądu przyłożonego do kolby MLC PST użyliśmy miernika Keithley 2410 SourceMeter. Odpowiednią energię obliczamy, całkując iloczyn napięcia i prądu odczytany przez miernik źródłowy Keithley, \ (E = {\int }_{0}^{\tau }{I}_({\rm {meas))}\left(t\ right){V}_{{\rm{meas}}}(t)\), gdzie τ to okres okresu. Na naszej krzywej energii dodatnie wartości energii oznaczają energię, którą musimy przekazać kolbie MLC PST, a wartości ujemne oznaczają energię, którą z niej pobieramy, a zatem energię otrzymaną. Względną moc dla danego cyklu gromadzenia energii określa się, dzieląc zebraną energię przez okres τ całego cyklu.
Wszystkie dane przedstawiono w tekście głównym lub w informacjach dodatkowych. Listy i prośby o materiały należy kierować do źródła danych AT lub ED dostarczonych wraz z tym artykułem.
Ando Junior, OH, Maran, ALO i Henao, NC Przegląd rozwoju i zastosowań mikrogeneratorów termoelektrycznych do pozyskiwania energii. Ando Junior, OH, Maran, ALO i Henao, NC Przegląd rozwoju i zastosowań mikrogeneratorów termoelektrycznych do pozyskiwania energii.Ando Junior, Ohio, Maran, ALO i Henao, Karolina Północna Przegląd rozwoju i zastosowań mikrogeneratorów termoelektrycznych do pozyskiwania energii. Ando Junior, OH, Maran, ALO i Henao, Karolina Północna 回顾用于能量收集的热电微型发电机的开发和应用. Ando Junior, Ohio, Maran, ALO i Henao, Karolina PółnocnaAndo Junior w stanie Ohio, Maran w stanie ALO i Henao w stanie Karolina Północna rozważają opracowanie i zastosowanie mikrogeneratorów termoelektrycznych w celu pozyskiwania energii.Wznów. Wsparcie. Energy Rev. 91, 376–393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. i Sinke, WC Materiały fotowoltaiczne: obecna wydajność i przyszłe wyzwania. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. i Sinke, WC Materiały fotowoltaiczne: obecna wydajność i przyszłe wyzwania.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. i Sinke, VK Materiały fotowoltaiczne: obecna wydajność i przyszłe wyzwania. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. i Sinke, WC Materiały słoneczne: obecna wydajność i przyszłe wyzwania.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. i Sinke, VK Materiały fotowoltaiczne: obecna wydajność i przyszłe wyzwania.Nauka 352, aad4424 (2016).
Song, K., Zhao, R., Wang, ZL i Yang, Y. Połączony efekt piro-piezoelektryczny do samodzielnego pomiaru temperatury i ciśnienia jednocześnie. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL i Yang, Y. Połączony efekt piro-piezoelektryczny do samodzielnego pomiaru temperatury i ciśnienia.Song K., Zhao R., Wang ZL i Yan Yu. Połączony efekt piropiezoelektryczny do autonomicznego, jednoczesnego pomiaru temperatury i ciśnienia. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL i 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 i Yang, Y. Do samodzielnego zasilania przy równoczesnym działaniu temperatury i ciśnienia.Song K., Zhao R., Wang ZL i Yan Yu. Połączony efekt termopiezoelektryczny do autonomicznego, jednoczesnego pomiaru temperatury i ciśnienia.Dalej. alma mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. i Guyomar, D. Zbieranie energii w oparciu o cykle piroelektryczne Ericssona w relaksorowej ceramice ferroelektrycznej. Sebald, G., Pruvost, S. i Guyomar, D. Zbieranie energii w oparciu o cykle piroelektryczne Ericssona w relaksorowej ceramice ferroelektrycznej.Sebald G., Prouvost S. i Guyomar D. Zbieranie energii w oparciu o piroelektryczne cykle Ericssona w relaksorowej ceramice ferroelektrycznej.Sebald G., Prouvost S. i Guyomar D. Zbieranie energii w ceramice ferroelektrycznej relaksorowej w oparciu o cykl piroelektryczny Ericssona. Inteligentna struktura alma mater. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. i Whatmore, RW Materiały elektrokaloryczne i piroelektryczne nowej generacji do wzajemnej konwersji energii elektrotermicznej w stanie stałym. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. i Whatmore, RW Materiały elektrokaloryczne i piroelektryczne nowej generacji do wzajemnej konwersji energii elektrotermicznej w stanie stałym. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические i пироэлектрические материалы следующего поколения для взаимного преобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. i Whatmore, RW Materiały elektrokaloryczne i piroelektryczne nowej generacji do wzajemnej konwersji energii elektrotermicznej w stanie stałym. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Recenzja Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электрокалорические i пироэлектрические материалы следующего поколения для взаимного преобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. i Whatmore, RW Materiały elektrokaloryczne i piroelektryczne nowej generacji do wzajemnej konwersji energii elektrotermicznej w stanie stałym.Pani Byk. 39, 1099–1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL i Yang, Y. Standard i wskaźnik jakości do ilościowego określania wydajności piroelektrycznych nanogeneratorów. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL i Yang, Y. Standard i wskaźnik jakości do ilościowego określania wydajności piroelektrycznych nanogeneratorów.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL i Yang, Yu. Standard i wskaźnik jakości do ilościowego określania wydajności piroelektrycznych nanogeneratorów. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL i 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 i Yang, Y.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL i Yang, Yu. Kryteria i miary wydajności służące do ilościowego określania wydajności piroelektrycznego nanogeneratora.Nano Energia 55, 534–540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. i Mathur, ND Elektrokaloryczne cykle chłodzenia w tantalanie ołowiowo-skandowym z prawdziwą regeneracją poprzez zmianę pola. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. i Mathur, ND Elektrokaloryczne cykle chłodzenia w tantalanie ołowiowo-skandowym z prawdziwą regeneracją poprzez zmianę pola.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. i Mathur, ND Elektrokaloryczne cykle chłodzenia w tantalanie ołowiu i skandu z prawdziwą regeneracją za pomocą modyfikacji polowej. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. i Mathur, Dakota Północna. 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. i Mathur, ND Elektrotermiczny cykl chłodzenia tantalanu skandu i ołowiu w celu rzeczywistej regeneracji poprzez odwrócenie pola.fizyka Rev. X 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. i Mathur, ND Materiały kaloryczne w pobliżu przemian fazowych ferroicznych. Moya, X., Kar-Narayan, S. i Mathur, ND Materiały kaloryczne w pobliżu przemian fazowych ferroicznych.Moya, X., Kar-Narayan, S. i Mathur, ND Materiały kaloryczne w pobliżu przemian fazowych ferroidów. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, Dakota Północna 铁质相变附近的热量材料. Moya, X., Kar-Narayan, S. i Mathur, ND Materiały termiczne w metalurgii żelaza.Moya, X., Kar-Narayan, S. i Mathur, ND Materiały termiczne w pobliżu przemian fazowych żelaza.Nat. Alma Mater 13, 439–450 (2014).
Moya, X. i Mathur, ND Materiały kaloryczne do chłodzenia i ogrzewania. Moya, X. i Mathur, ND Materiały kaloryczne do chłodzenia i ogrzewania.Moya, X. i Mathur, ND Materiały termiczne do chłodzenia i ogrzewania. Moya, X. & Mathur, Dakota Północna 用于冷却和加热的热量材料. Moya, X. i Mathur, ND Materiały termiczne do chłodzenia i ogrzewania.Moya X. i Mathur ND Materiały termiczne do chłodzenia i ogrzewania.Nauka 370, 797–803 (2020).
Torelló, A. i Defay, E. Chłodnice elektrokaloryczne: recenzja. Torelló, A. i Defay, E. Chłodnice elektrokaloryczne: recenzja.Torello, A. i Defay, E. Elektrokaloryczne chłodziarki: przegląd. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器:评论. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器:评论.Torello, A. i Defay, E. Chłodziarki elektrotermiczne: przegląd.Zaawansowany. elektroniczny. alma mater. 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. i in. Ogromna wydajność energetyczna materiału elektrokalorycznego w wysoce uporządkowanym układzie skand-skand-ołów. Komunikat krajowy. 12, 3298 (2021).
Nair, B. i in. Efekt elektrotermiczny kondensatorów tlenkowych wielowarstwowych jest duży w szerokim zakresie temperatur. Nature 575, 468–472 (2019).
Torello, A. i in. Ogromny zakres temperatur w regeneratorach elektrotermicznych. Science 370, 125–129 (2020).
Wang, Y. i in. Wysokowydajny półprzewodnikowy układ chłodzenia elektrotermicznego. Science 370, 129–133 (2020).
Meng, Y. i in. Urządzenie chłodzące kaskadowe elektrotermiczne do dużych wzrostów temperatury. National Energy 5, 996–1002 (2020).
Olsen, RB i Brown, DD Wysokosprawna bezpośrednia konwersja ciepła na energię elektryczną Pomiary piroelektryczne. Olsen, RB i Brown, DD Wysokosprawna bezpośrednia konwersja ciepła na energię elektryczną, pomiary piroelektryczne.Olsen, RB i Brown, DD Wysoce wydajna bezpośrednia konwersja ciepła na energię elektryczną powiązana z pomiarami piroelektrycznymi. 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 i Brown, DDOlsen, RB i Brown, DD Efektywna bezpośrednia konwersja ciepła na energię elektryczną powiązana z pomiarami piroelektrycznymi.Ferroelektrycy 40, 17–27 (1982).
Pandya, S. i in. Energia i gęstość mocy w cienkich warstwach ferroelektrycznych relaksorów. Narodowa alma mater. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, AN i Hanrahan, BM Kaskadowa konwersja piroelektryczna: optymalizacja przejścia fazowego ferroelektrycznego i strat elektrycznych. Smith, AN i Hanrahan, BM Kaskadowa konwersja piroelektryczna: optymalizacja przejścia fazowego ferroelektrycznego i strat elektrycznych.Smith, AN i Hanrahan, BM Kaskadowa konwersja piroelektryczna: ferroelektryczna przemiana fazowa i optymalizacja strat elektrycznych. Smith, AN i Hanrahan, BM Numer seryjny: 优化铁电相变和电损耗. Smith, AN i Hanrahan, BMSmith, AN i Hanrahan, BM Kaskadowa konwersja piroelektryczna: optymalizacja przejść fazowych ferroelektrycznych i strat elektrycznych.J. Zastosowanie. fizyka. 128, 24103 (2020).
Hoch, SR Zastosowanie materiałów ferroelektrycznych do zamiany energii cieplnej na elektryczną. proces. IEEE 51, 838–845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM i Dullea, J. Kaskadowy przetwornik energii piroelektrycznej. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM i Dullea, J. Kaskadowy przetwornik energii piroelektrycznej.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM i Dullea, J. Kaskadowy piroelektryczny konwerter mocy. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM i Dullea, J. 级联热释电能量转换器. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM i Dullea, J. 级联热释电能量转换器.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM i Dullea, J. Kaskadowe przetworniki piroelektryczne.Ferroelektrycy 59, 205–219 (1984).
Shebanov, L. i Borman, K. O stałych roztworach tantalanu ołowiu i skandu o wysokim efekcie elektrokalorycznym. Shebanov, L. i Borman, K. O stałych roztworach tantalanu ołowiu i skandu o wysokim efekcie elektrokalorycznym.Shebanov L. i Borman K. O stałych roztworach tantalanu ołowiu i skandu o wysokim efekcie elektrokalorycznym. Shebanov, L. i Borman, K. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体. Shebanov, L. i Borman, K.Shebanov L. i Borman K. O stałych roztworach skandu, ołowiu i skandu o silnym efekcie elektrokalorycznym.Ferroelektrycy 127, 143–148 (1992).
Dziękujemy N. Furusawie, Y. Inoue i K. Hondzie za pomoc w stworzeniu MLC. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB i ED. Dziękujemy Luksemburskiej Narodowej Fundacji Badań Naukowych (FNR) za wsparcie tej pracy poprzez CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay-Siebentritt, THERMODIMAT C20/MS/14718071/Defay i BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
Wydział Badań Materiałowych i Technologii, Luksemburski Instytut Technologiczny (LIST), Belvoir, Luksemburg