Oferowanie zrównoważonych źródeł energii elektrycznej jest jednym z najważniejszych wyzwań tego stulecia.Z tej motywacji wynikają obszary badań nad materiałami do pozyskiwania energii, w tym termoelektryka1, fotowoltaika2 i termofotowoltaika3.Chociaż brakuje nam materiałów i urządzeń zdolnych do gromadzenia 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 tym przypadku opracowaliśmy makroskopowy moduł zbierający energię cieplną w postaci wielowarstwowego kondensatora wykonanego z 42 gramów tantalanu skandu ołowiu, 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 wystarczą do ciągłego zasilania autonomicznych zbieraczy 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 przemiany fazowej zapewniającej wysoką wydajność, (2) niskiego prądu upływowego zapobiegającego stratom oraz (3) wysokiego napięcia przebicia.Te makroskopowe, skalowalne i wydajne piroelektryczne urządzenia do pozyskiwania energii to nowe podejście do wytwarzania energii termoelektrycznej.
W porównaniu z przestrzennym gradientem temperatury wymaganym w przypadku materiałów termoelektrycznych, pozyskiwanie energii w materiałach termoelektrycznych wymaga zmian temperatury w czasie.Oznacza to cykl termodynamiczny, który najlepiej opisuje wykres entropia (S)-temperatura (T).Rysunek 1a przedstawia typowy wykres ST nieliniowego materiału piroelektrycznego (NLP), przedstawiający napędzane polem przejście fazowe ferroelektryczne-paraelektryczne w tantalanie skandu i ołowiu (PST).Niebieskie i zielone sekcje cyklu na diagramie ST odpowiadają przetworzonej energii elektrycznej w cyklu Olsona (dwie sekcje izotermiczne i dwie sekcje izopolowe).Rozważamy tutaj dwa cykle z tą samą zmianą pola elektrycznego (włączanie i wyłączanie pola) oraz zmianą temperatury ΔT, aczkolwiek z różnymi temperaturami początkowymi.Cykl zielony nie znajduje się w obszarze przejścia fazowego i dlatego ma znacznie mniejszą powierzchnię niż cykl niebieski znajdujący się w obszarze przejścia fazowego.Na diagramie ST im większy obszar, tym większa zgromadzona energia.Dlatego przejście fazowe musi zgromadzić więcej energii.Zapotrzebowanie na cykle wielkopowierzchniowe w NLP jest bardzo podobne do zapotrzebowania w zastosowaniach elektrotermicznych9, 10, 11, 12, gdzie wielowarstwowe kondensatory PST (MLC) i terpolimery na bazie PVDF wykazały ostatnio doskonałe właściwości odwrotne.stan wydajności chłodzenia w cyklu 13,14,15,16.Dlatego zidentyfikowaliśmy PST MLC interesujące dla pozyskiwania energii cieplnej.Próbki te zostały szczegółowo 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 zastosowanym do materiałów NLP pokazujących przejścia fazowe.Pokazano dwa cykle gromadzenia energii w dwóch różnych strefach temperaturowych.Cykle niebieski i zielony zachodzą odpowiednio wewnątrz i na zewnątrz przejścia fazowego i kończą się w bardzo różnych obszarach powierzchni.b, dwa jednobiegunowe pierścienie DE PST MLC, o grubości 1 mm, mierzone w zakresie od 0 do 155 kV cm-1 odpowiednio w 20°C i 90°C oraz w odpowiednich cyklach 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 podwyższono do 90°C.CD: MLC rozładowuje się w temperaturze 90°C.DA: MLC schłodzony do 20°C w polu zerowym.Niebieski obszar odpowiada mocy wejściowej wymaganej do rozpoczęcia cyklu.Obszar pomarańczowy to energia zebrana w jednym cyklu.c, górny panel, 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 krzywe żółta i zielona przedstawiają odpowiednio krzywe temperatury i energii dla MLC o grubości 1 mm.Energia jest obliczana z krzywych prądu i napięcia na górnym panelu.Energia ujemna odpowiada energii zgromadzonej.Kroki odpowiadające wielkim literom na czterech cyfrach 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 przydatne metody opisał Olsen w swojej pionierskiej pracy nad gromadzeniem energii piroelektrycznej w latach 80. XX wieku17.
Na ryc.1b przedstawia dwie monopolarne pętle DE z próbek PST-MLC o grubości 1 mm zmontowanych odpowiednio w temperaturze 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 zgromadzonej 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 to różnica pomiędzy energią wejściową i wyjściową, tj. tylko pomarańczowy obszar na rys.1b.Ten konkretny cykl Olsona daje gęstość energii Nd wynoszącą 1,78 J cm-3.Cykl Stirlinga jest alternatywą dla cyklu Olsona (uwaga dodatkowa 7).Ponieważ łatwiej jest osiągnąć stan stałego ładowania (obwód otwarty), gęstość energii uzyskana z rys. 1b (cykl AB'CD) osiąga 1,25 J cm-3.To tylko 70% tego, co może zebrać cykl Olsona, ale wystarczy prosty sprzęt do zbioru.
Ponadto bezpośrednio zmierzyliśmy energię zebraną podczas cyklu Olsona poprzez zasilanie PST MLC za pomocą stopnia kontroli temperatury Linkama i miernika źródłowego (metoda).Rysunek 1c u góry i w odpowiednich wstawkach pokazuje prąd (czerwony) i napięcie (czarny) zebrane na tym samym PST MLC o grubości 1 mm, co dla pętli DE przechodzącej przez ten sam cykl Olsona.Prąd i napięcie umożliwiają obliczenie pobranej energii, a krzywe przedstawiono na rys. 2.1c, dół (zielony) i temperatura (żółty) przez cały cykl.Litery ABCD oznaczają ten sam cykl Olsona na rys. 1. Ładowanie MLC odbywa się podczas odcinka AB i odbywa się przy niskim prądzie (200 µA), dzięki czemu SourceMeter może właściwie 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).Po zakończeniu ładowania w MLC (punkt B) magazynowane jest 30 mJ energii elektrycznej.Następnie MLC nagrzewa się i wytwarzany jest prąd ujemny (a tym samym prąd ujemny), podczas gdy napięcie pozostaje na poziomie 600 V. Po 40 s, gdy temperatura osiągnęła plateau 90 °C, prąd ten został skompensowany, chociaż próbka schodkowa wytworzył w obwodzie moc elektryczną 35 mJ podczas tego izopola (druga wstawka na ryc. 1c, u góry).Następnie zmniejsza się napięcie na MLC (odgałęzieniu CD), co daje dodatkowe 60 mJ pracy elektrycznej.Całkowita energia wyjściowa wynosi 95 mJ.Energia zebrana to różnica energii wejściowej i wyjściowej, co daje 95 – 30 = 65 mJ.Odpowiada to gęstości energii 1,84 J cm-3, która jest bardzo bliska Nd wydzielonemu z pierścienia DE.Powtarzalność tego cyklu Olsona została szeroko przetestowana (uwaga dodatkowa 4).Poprzez dalsze zwiększanie napięcia i temperatury uzyskaliśmy 4,43 J cm-3 przy użyciu cykli Olsena w PST MLC o grubości 0,5 mm w zakresie temperatur 750 V (195 kV cm-1) i 175 °C (uwaga dodatkowa 5).Jest to czterokrotnie więcej niż najlepsza wydajność podana w literaturze dla bezpośrednich cykli Olsona i została uzyskana na cienkich warstwach Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1,06 J cm-3)18 (cm .Uzupełniający Tabela 1 zawiera więcej wartości w literaturze). Wydajność tę osiągnięto dzięki bardzo niskiemu prądowi upływowemu tych MLC (<10–7 A przy 750 V i 180 ° C, patrz szczegóły w uwadze dodatkowej 6) – kluczowy punkt wspomniany przez Smitha i in. 19 – w przeciwieństwie do materiałów stosowanych we wcześniejszych badaniach17,20. Wydajność tę osiągnięto dzięki bardzo niskiemu prądowi upływowemu tych MLC (<10–7 A przy 750 V i 180 ° C, patrz szczegóły w uwadze dodatkowej 6) – kluczowy punkt wspomniany 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 W i 180 °C, см. подробности в дополнительном примечании 6) — критический момент, упомянутый Смитом и др.19 — в отличие от к материалам, использованным в более ранних исследованиях17,20. Charakterystyki te zostały osiągnięte dzięki bardzo niskiemu prądowi upływowemu tych MLC (<10–7 A przy 750 V i 180 ° C, szczegóły patrz uwaga dodatkowa 6) – punkt krytyczny 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 详细 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 приме чании 6) — ключевой момент, упомянутый Смитом и др.19 — для сравнения, были достигнуты эти характеристики. Ponieważ prąd upływowy tych MLC jest bardzo niski (<10–7 A przy 750 V i 180 ° C, szczegółowe informacje można znaleźć w uwadze dodatkowej 6) – kluczowy punkt wspomniany przez Smitha i in.19 – dla porównania te osiągi zostały osiągnięte.do materiałów stosowanych we wcześniejszych badaniach 17,20.
Te same warunki (600 V, 20–90 ° C) zastosowano w cyklu Stirlinga (uwaga dodatkowa 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 wzmacniania napięcia początkowego poprzez efekt termoelektryczny.Zaobserwowaliśmy wzrost napięcia do 39 (od napięcia początkowego 15 V do napięcia końcowego do 590 V, patrz rys. uzupełniający 7.2).
Inną wyróżniającą cechą tych MLC jest to, że są to obiekty makroskopowe wystarczająco duże, aby gromadzić energię w zakresie dżuli.Dlatego skonstruowaliśmy prototypowy kombajn (HARV1) przy użyciu 28 MLC PST o grubości 1 mm, zgodnie z tą samą konstrukcją płytek równoległych opisaną przez Torello i in.14, w matrycy 7×4, jak pokazano na rys. Płyn dielektryczny przenoszący ciepło w kolektor jest przemieszczany za pomocą pompy perystaltycznej pomiędzy dwoma zbiornikami, w których utrzymywana jest stała temperatura płynu (metoda).Zbierz do 3,1 J, korzystając z cyklu Olsona opisanego na ryc.2a, obszary izotermiczne w temperaturze 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.Przy pomocy tego kombajnu wykonano pomiary w różnych warunkach (rys. 2b).Należy zauważyć, że 1,8 J uzyskano w zakresie temperatur 80°C i napięcia 600 V (155 kV cm-1).Jest to zgodne z wcześniej wspomnianą wartością 65 mJ dla PST MLC o grubości 1 mm w tych samych warunkach (28 × 65 = 1820 mJ).
a, Konfiguracja eksperymentalna zmontowanego prototypu HARV1 w oparciu o 28 MLC PST o grubości 1 mm (4 rzędy x 7 kolumn) działającego w cyklach Olsona.Dla każdego z czterech etapów cyklu w prototypie podano temperaturę i napięcie.Komputer napędza pompę perystaltyczną, która zapewnia cyrkulację płynu dielektrycznego pomiędzy zimnym i gorącym zbiornikiem, dwoma zaworami i źródłem zasilania.Komputer wykorzystuje także termopary do zbierania danych o napięciu i prądzie dostarczanym do prototypu oraz temperaturze kombajnu z zasilacza.b, Energia (kolor) zebrana przez nasz prototyp 4×7 MLC w funkcji zakresu temperatur (oś X) i napięcia (oś Y) w różnych eksperymentach.
Większa wersja harwestera (HARV2) z 60 PST MLC o grubości 1 mm i 160 PST MLC o grubości 0,5 mm (41,7 g aktywnego materiału piroelektrycznego) dała 11,2 J (Uwaga dodatkowa 8).W 1984 roku Olsen wykonał urządzenie do pozyskiwania energii w oparciu o 317 g związku Pb(Zr,Ti)O3 domieszkowanego cyną, zdolnego do wytworzenia 6,23 J energii elektrycznej w temperaturze około 150 °C (ref. 21).W przypadku tego kombajnu jest to jedyna inna wartość dostępna w zakresie dżuli.Uzyskał nieco ponad połowę wartości, którą osiągnęliśmy, i prawie siedmiokrotnie wyższą jakość.Oznacza to, że gęstość energii HARV2 jest 13 razy większa.
Okres cyklu HARV1 wynosi 57 sekund.Dało to 54 mW mocy przy 4 rzędach po 7 kolumn zestawów MLC o grubości 1 mm.Aby pójść o krok dalej, zbudowaliśmy trzeci kombajn (HARV3) z PST MLC o grubości 0,5 mm i konfiguracją podobną do HARV1 i HARV2 (uwaga dodatkowa 9).Zmierzyliśmy czas termalizacji wynoszący 12,5 sekundy.Odpowiada to czasowi cyklu wynoszącemu 25 s (rysunek uzupełniający 9).Zebrana energia (47 mJ) daje moc elektryczną 1,95 mW na MLC, co z kolei pozwala nam wyobrazić sobie, że HARV2 wytwarza 0,55 W (około 1,95 mW × 280 PST MLC o grubości 0,5 mm).Ponadto symulowaliśmy wymianę ciepła za pomocą symulacji elementów skończonych (COMSOL, uwaga dodatkowa 10 i tabele uzupełniające 2–4) odpowiadającej eksperymentom HARV1.Modelowanie elementów skończonych pozwoliło przewidzieć wartości mocy niemal o rząd wielkości wyższe (430 mW) dla tej samej liczby kolumn PST poprzez pocienienie MLC do 0,2 mm, wykorzystanie wody jako chłodziwa i przywrócenie matrycy do 7 rzędów .× 4 kolumny (oprócz 960 mW, gdy zbiornik znajdował się obok kombajnu, rys. uzupełniająca 10b).
Aby zademonstrować użyteczność tego kolektora, zastosowano cykl Stirlinga w samodzielnym demonstratorze składającym się tylko z dwóch przetworników PST MLC o grubości 0,5 mm jako kolektorów ciepła, przełącznika wysokiego napięcia, przełącznika niskiego napięcia z kondensatorem magazynującym, konwertera DC/DC , mikrokontroler małej mocy, dwie termopary i konwerter podwyższający (uwaga dodatkowa 11).Obwód wymaga, aby kondensator magazynujący był początkowo ładowany napięciem 9 V, a następnie działał autonomicznie, podczas gdy temperatura dwóch MLC mieści się w zakresie od -5 ° C do 85 ° C, tutaj w cyklach po 160 s (kilka cykli pokazano w uwadze dodatkowej 11) .Co ciekawe, dwa przetworniki MLC ważące zaledwie 0,3 g mogą autonomicznie sterować tym dużym systemem.Inną interesującą cechą jest to, że konwerter niskiego napięcia jest w stanie przekształcić 400 V na 10–15 V z wydajnością 79% (uwaga dodatkowa 11 i rysunek uzupełniający 11.3).
Na koniec oceniliśmy wydajność tych modułów MLC w przekształcaniu energii cieplnej w energię elektryczną.Współczynnik jakości η sprawności definiuje się jako stosunek gęstości pobranej energii elektrycznej Nd do gęstości dostarczonego ciepła Qin (Uwaga dodatkowa 12):
Ryciny 3a,b przedstawiają odpowiednio sprawność η i proporcjonalną sprawność ηr cyklu Olsena w funkcji zakresu temperatur PST MLC o grubości 0,5 mm.Obydwa zbiory danych podano dla pola elektrycznego 195 kV cm-1.Sprawność \(\this\) osiąga 1,43%, co odpowiada 18% ηr.Natomiast dla zakresu temperatur 10 K od 25°C do 35°C ηr osiąga wartości do 40% (niebieska krzywa na rys. 3b).Jest to dwukrotność znanej wartości dla materiałów NLP zarejestrowanych w foliach PMN-PT (ηr = 19%) w zakresie temperatur 10 K i 300 kV cm-1 (Ref. 18).Nie uwzględniono zakresów temperatur poniżej 10 K, ponieważ histereza termiczna PST MLC wynosi od 5 do 8 K. Rozpoznanie pozytywnego wpływu przejść fazowych na wydajność ma kluczowe znaczenie.W rzeczywistości optymalne wartości η i ηr prawie wszystkie uzyskuje się w temperaturze początkowej Ti = 25°C na ryc.3a,b.Wynika to z bliskiego przejścia fazowego, gdy nie jest stosowane żadne pole, a temperatura Curie TC wynosi w tych MLC około 20 °C (uwaga dodatkowa 13).
a,b, sprawność η i sprawność proporcjonalna cyklu Olsona (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot} } dla maksymalnego prądu elektrycznego przy polu 195 kV cm-1 i różnych temperaturach początkowych Ti, }}\,\)(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 indukowane polem przejście fazowe (od paraelektrycznego do ferroelektrycznego);(2) materiały te są bardziej wydajne w czasach pracy bliskich TC.Chociaż nasze eksperymenty wykazały wydajności na dużą skalę, ograniczony zakres temperatur nie pozwala nam na osiągnięcie dużych wydajności bezwzględnych ze względu na granicę Carnota (\(\Delta T/T\)).Jednakże doskonała wydajność wykazana przez te PST MLC usprawiedliwia Olsena, gdy wspomina, że ​​„idealny regeneracyjny silnik termoelektryczny klasy 20 pracujący w temperaturach od 50 °C do 250 °C może mieć sprawność na poziomie 30%”17.Aby osiągnąć te wartości i przetestować koncepcję, przydatne byłoby zastosowanie domieszkowanych PST z różnymi TC, jak badali Shebanov i Borman.Wykazali, że TC w PST może wahać się od 3°C (domieszkowanie Sb) do 33°C (domieszkowanie Ti)22.Dlatego 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 kombajnami energetycznymi.
W tym badaniu zbadaliśmy MLC wykonane z PST.Urządzenia te składają się z szeregu elektrod Pt i PST, przy czym kilka kondensatorów jest połączonych równolegle.Wybrano PST, 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.Komórki MLC o grubości 1 mm i 0,5 mm wykonano odpowiednio z 19 i 9 warstw PST o grubości 38,6 µm.W obu przypadkach wewnętrzną warstwę PST umieszczono pomiędzy elektrodami platynowymi o grubości 2,05 µm.Konstrukcja tych MLC zakłada, że ​​55% PST jest aktywnych, co odpowiada części między elektrodami (uwaga dodatkowa 1).Powierzchnia elektrody aktywnej wynosiła 48,7 mm2 (tabela uzupełniająca 5).MLC PST przygotowano metodą reakcji w fazie stałej i metodą odlewania.Szczegóły procesu przygotowania zostały opisane w poprzednim artykule14.Jedną z różnic między PST MLC a poprzednim artykułem jest kolejność miejsc B, która w dużym stopniu wpływa na wydajność EC w PST.Rząd miejsc B w PST MLC wynosi 0,75 (uwaga dodatkowa 2) uzyskany przez spiekanie w temperaturze 1400°C, a następnie kilkusetgodzinne wyżarzanie w temperaturze 1000°C.Aby uzyskać więcej informacji na temat PST MLC, zobacz uwagi uzupełniające 1-3 i tabelę uzupełniającą 5.
Główna koncepcja tego badania opiera się na cyklu Olsona (ryc. 1).Do takiego cyklu potrzebny jest zbiornik ciepłej i zimnej wody oraz zasilacz zdolny do monitorowania i kontrolowania napięcia i prądu w różnych modułach MLC.W tych cyklach bezpośrednich zastosowano dwie różne konfiguracje, a mianowicie (1) moduły Linkama 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 tym drugim przypadku do wymiany ciepła pomiędzy dwoma zbiornikami (gorącym i zimnym) a MLC zastosowano płyn dielektryczny (olej silikonowy o lepkości 5 cP w temperaturze 25°C, zakupiony od Sigma Aldrich).Zbiornik termiczny składa się ze szklanego pojemnika wypełnionego płynem dielektrycznym i umieszczonego na płycie termicznej.Chłodnia składa się z łaźni wodnej z rurkami z płynem zawierającymi płyn dielektryczny w dużym plastikowym pojemniku wypełnionym wodą i lodem.Na każdym końcu kombajnu umieszczono dwa trójdrożne zawory zaciskowe (zakupione od firmy Bio-Chem Fluidics), aby prawidłowo przełączać płyn z jednego zbiornika do drugiego (rysunek 2a).Aby zapewnić równowagę termiczną pomiędzy pakietem PST-MLC a czynnikiem chłodzącym, okres cyklu wydłużano do momentu, aż termopary wlotowy i wylotowy (jak najbliżej pakietu PST-MLC) wykazały tę samą temperaturę.Skrypt w języku Python zarządza i synchronizuje wszystkie przyrządy (mierniki źródłowe, pompy, zawory i termopary) w celu przeprowadzenia prawidłowego cyklu Olsona, tj. pętla chłodziwa zaczyna krążyć przez stos PST po naładowaniu licznika źródłowego, tak aby nagrzewały się do pożądanej temperatury przyłożone napięcie dla danego cyklu Olsona.
Alternatywnie potwierdziliśmy te bezpośrednie pomiary zebranej energii metodami pośrednimi.Te metody pośrednie opierają się na pętlach pola elektrycznego przemieszczenia (D) – pola elektrycznego (E) zebranych w różnych temperaturach, a obliczając obszar pomiędzy dwiema pętlami DE, można dokładnie oszacować, ile energii można zebrać, jak pokazano na rysunku .na rysunku 2. .1b.Te pętle DE są również zbierane przy użyciu mierników źródłowych Keithleya.
Dwadzieścia osiem komórek PST MLC o grubości 1 mm zmontowano w 4-rzędowej, 7-kolumnowej strukturze równoległych płyt, zgodnie z projektem opisanym w odnośniku.14. Szczelina płynu pomiędzy rzędami PST-MLC wynosi 0,75 mm.Osiąga się to poprzez dodanie pasków dwustronnej taśmy jako płynnych przekładek wokół krawędzi PST MLC.PST MLC jest połączony elektrycznie równolegle za pomocą srebrnego mostka epoksydowego stykającego się z przewodami elektrody.Następnie przyklejono przewody srebrną żywicą epoksydową po obu stronach zacisków elektrod w celu podłączenia do źródła zasilania.Na koniec włóż całą konstrukcję do węża poliolefinowego.Ten ostatni jest przyklejony do rurki z płynem, aby zapewnić odpowiednie uszczelnienie.Na koniec na każdym końcu konstrukcji PST-MLC wbudowano termopary typu K o grubości 0,25 mm w celu monitorowania temperatury cieczy na wlocie i wylocie.W tym celu należy najpierw przebić wąż.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 płytek MLC PST o grubości 0,5 mm rozmieszczonych w postaci równoległych płyt z 5 kolumnami i 8 rzędami, a pozostałe cztery miały po 15 płytek MLC PST o grubości 1 mm.w strukturze równoległych płyt 3-kolumnowych × 5-rzędowych.Całkowita liczba zastosowanych PST MLC wynosiła 220 (160 PST MLC o grubości 0,5 mm i 60 PST MLC o grubości 1 mm).Nazywamy te dwie podjednostki HARV2_160 i HARV2_60.Szczelina cieczowa w prototypie HARV2_160 składa się z dwóch dwustronnych taśm o grubości 0,25 mm, pomiędzy którymi znajduje się drut o grubości 0,25 mm.Dla prototypu HARV2_60 powtórzyliśmy tę samą procedurę, ale używając drutu o grubości 0,38 mm.Aby zapewnić symetrię, HARV2_160 i HARV2_60 mają własne obwody płynów, pompy, zawory i stronę zimną (uwaga dodatkowa 8).Dwie jednostki HARV2 mają wspólny 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, uzyskując energię o wartości 11,2 J.
Umieść PST MLC o grubości 0,5 mm w wężu poliolefinowym za pomocą dwustronnej taśmy i drutu po obu stronach, aby stworzyć przestrzeń dla przepływu cieczy.Ze względu na niewielkie rozmiary prototyp umieszczono obok zaworu zbiornika ciepłej lub zimnej wody, minimalizując czas cykli.
W PST MLC stałe pole elektryczne przykładane jest poprzez przyłożenie stałego napięcia do gałęzi grzewczej.W rezultacie generowany jest ujemny prąd cieplny i magazynowana jest energia.Po nagrzaniu PST MLC pole jest usuwane (V = 0), a zgromadzona w nim energia jest zwracana z powrotem do licznika źródła, co odpowiada jeszcze jednemu udziałowi pobranej energii.Na koniec, przy przyłożonym napięciu V = 0, MLC PST są schładzane do temperatury początkowej, dzięki czemu cykl może rozpocząć się od nowa.Na tym etapie energia nie jest gromadzona.Przeprowadziliśmy cykl Olsena za pomocą Keithley 2410 SourceMeter, ładując PST MLC ze źródła napięcia i ustawiając dopasowanie prądu na odpowiednią wartość, tak aby podczas fazy ładowania zebrano wystarczającą liczbę punktów do wiarygodnych obliczeń energii.
W cyklach Stirlinga ogniwa PST MLC były ładowane w trybie źródła napięcia przy początkowej wartości pola elektrycznego (napięcie początkowe Vi > 0), pożądanym prądzie podatności, tak aby etap ładowania trwał około 1 s (zebrano wystarczającą liczbę punktów do wiarygodnego obliczenia energii) i niską temperaturą. W cyklach Stirlinga ogniwa PST MLC były ładowane w trybie źródła napięcia przy początkowej wartości pola elektrycznego (napięcie początkowe Vi > 0), pożądanym prądzie podatności, tak aby etap ładowania trwał około 1 s (zebrano wystarczającą liczbę punktów do wiarygodnego obliczenia energii) i niską temperaturą. 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 набираетс я достаточное количество точек для надежного расчета энергия) и холодная температура. W cyklach Stirlinga PST MLC ładowano je w trybie źródła napięciowego do początkowej wartości pola elektrycznego (napięcie początkowe Vi > 0), pożądanego prądu uzysku, tak aby etap ładowania trwał około 1 s (i wystarczającą liczbę punktów zbieranych w celu wiarygodnego obliczenia energii) i niską temperaturą.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 PST MLC ładuje się przy początkowej wartości pola elektrycznego (napięcie początkowe Vi > 0) w trybie źródła napięcia, dzięki czemu wymagany prąd podatności na etap ładowania zajmuje około 1 sekundy (zebraliśmy wystarczającą liczbę punktów, aby niezawodnie obliczać (energię) i niską temperaturę. В цикле Стирлинга PST MLC заряжается в режиме источника напряжения с начальным значением электрического п оля (начальное напряжение Vi > 0), требуемый ток податливости таков, что этап зарядки занимает около 1 с (и набирает ся достаточное количество точек, чтобы надежно рассчитать энергию) и низкие температуры . W cyklu Stirlinga PST MLC ładowany jest w trybie źródła napięcia początkową wartością pola elektrycznego (napięcie początkowe Vi > 0), wymagany prąd podatności jest taki, aby etap ładowania trwał około 1 s (i wystarczająca liczba punktów, aby wiarygodnie obliczyć energię) i niskimi temperaturami.Zanim PST MLC się nagrzeje, należy otworzyć obwód, przykładając prąd dopasowujący o wartości I = 0 mA (minimalny prąd dopasowujący, jaki może obsłużyć nasze źródło pomiarowe, to 10 nA).W rezultacie w PST MJK pozostaje ładunek, a napięcie wzrasta w miarę nagrzewania się próbki.W ramieniu BC nie jest gromadzona żadna 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 ten sam czas ponieważ stanowią one opłatę początkową.Ta sama bieżąca korespondencja jest zwracana do źródła licznika.Ze względu na wzmocnienie napięcia energia zmagazynowana w wysokiej temperaturze jest wyższa niż ta dostarczona na początku cyklu.W rezultacie energię uzyskuje się poprzez konwersję ciepła na energię elektryczną.
Do monitorowania napięcia i prądu doprowadzanego do PST MLC użyliśmy miernika Keithley 2410 SourceMeter.Odpowiednią energię oblicza się poprzez całkowanie iloczynu napięcia i prądu odczytanego przez miernik Keithleya, \ (E = {\int }_{0}^{\tau } }_({\rm {meas)}}\ lewo(t\ prawo){V}_{{\rm{meas}}}(t)\), gdzie τ jest okresem okresu.Na naszej krzywej energii dodatnie wartości energii oznaczają energię, którą musimy oddać MLC PST, a wartości ujemne oznaczają energię, którą z nich pozyskujemy, a tym samym energię otrzymaną.Moc względną dla danego cyklu odbioru wyznacza się dzieląc pobraną energię przez okres τ całego cyklu.
Wszystkie dane prezentowane są w tekście głównym lub w informacjach dodatkowych.Pisma i prośby o materiały należy kierować do źródła danych AT lub ED podanych w tym artykule.
Ando Junior, Ohio, Maran, ALO i Henao, NC Przegląd rozwoju i zastosowań mikrogeneratorów termoelektrycznych do pozyskiwania energii. Ando Junior, Ohio, Maran, ALO i Henao, NC Przegląd rozwoju i zastosowań mikrogeneratorów termoelektrycznych do pozyskiwania energii.Ando Junior, Ohio, Maran, ALO i Henao, NC Przegląd rozwoju i zastosowania 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 ALO i Henao w Karolinie Północnej rozważają opracowanie i zastosowanie mikrogeneratorów termoelektrycznych do pozyskiwania energii.wznawiać.wsparcie.Energia Rev. 91, 376–393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Materiały fotowoltaiczne: obecna wydajność i przyszłe wyzwania. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Materiały fotowoltaiczne: obecna wydajność i przyszłe wyzwania.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. i Sinke, VK Materiały fotowoltaiczne: aktualna wydajność i przyszłe wyzwania. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Materiały solarne: aktualna wydajność i przyszłe wyzwania.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. i Sinke, VK Materiały fotowoltaiczne: aktualna wydajność i przyszłe wyzwania.Nauka 352, aad4424 (2016).
Song, K., Zhao, R., Wang, ZL i Yang, Y. Sprzężony efekt piro-piezoelektryczny do jednoczesnego wykrywania temperatury i ciśnienia z własnym zasilaniem. Song, K., Zhao, R., Wang, ZL i Yang, Y. Łączny efekt piro-piezoelektryczny do jednoczesnego wykrywania temperatury i ciśnienia z własnym zasilaniem.Song K., Zhao R., Wang ZL i Yan Yu.Połączony efekt piopiezoelektryczny 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 w tym samym czasie, co temperatura i ciśnienie.Song K., Zhao R., Wang ZL i Yan Yu.Połączony efekt termopiezoelektryczny do autonomicznego jednoczesnego pomiaru temperatury i ciśnienia.Do przodu.Alma Mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. i Guyomar, D. Zbieranie energii w oparciu o cykle piroelektryczne Ericssona w ferroelektrycznej ceramice relaksacyjnej. Sebald, G., Pruvost, S. i Guyomar, D. Zbieranie energii w oparciu o cykle piroelektryczne Ericssona w ferroelektrycznej ceramice relaksacyjnej.Sebald G., Prouvost S. i Guyomar D. Pozyskiwanie energii w oparciu o piroelektryczne cykle Ericssona w relaksorowej ceramice ferroelektrycznej.Sebald G., Prouvost S. i Guyomar D. Pozyskiwanie energii w relaksorowej ceramice ferroelektrycznej w oparciu o cykl piroelektryczny Ericssona.Inteligentna Alma Mater.Struktura.17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & 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 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 заимного преобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & 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 Przetłumaczono - pokaż oryginał Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW заимного преобразования твердотельной электротермической энергии. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & 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 postać zasługi w zakresie ilościowego określania wydajności nanogeneratorów piroelektrycznych. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL i Yang, Y. Standard i postać zasługi w zakresie ilościowego określania wydajności nanogeneratorów piroelektrycznych.Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL i Yang, Yu.Standard i wynik jakości służący do ilościowego określania wydajności nanogeneratorów piroelektrycznych. 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 do ilościowego określania wydajności nanogeneratora piroelektrycznego.Nano Energy 55, 534–540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. i Mathur, ND Elektrokaloryczne cykle chłodzenia w tantalanie ołowiu i skandu z prawdziwą regeneracją poprzez zmienność pola. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. i Mathur, ND Elektrokaloryczne cykle chłodzenia w tantalanie ołowiu i skandu z prawdziwą regeneracją poprzez zmienność 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 pola. 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, Dakota Północna Elektrotermiczny cykl chłodzenia tantalanu skandu-ołowiu w celu prawdziwej regeneracji poprzez odwrócenie pola.fizyka Rev. X 9, 41002 (2019).
Moya, X., Kar-Narayan, S. i Mathur, ND Materiały kaloryczne w pobliżu przejść fazowych ferroicznych. Moya, X., Kar-Narayan, S. i Mathur, ND Materiały kaloryczne w pobliżu przejść fazowych ferroicznych.Moya, X., Kar-Narayan, S. i Mathur, Dakota Północna Materiały kaloryczne w pobliżu przejść 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, Dakota Północna Materiały termiczne w pobliżu metalurgii żelaza.Moya, X., Kar-Narayan, S. i Mathur, ND Materiały termiczne w pobliżu przejść fazowych żelaza.Nat.Alma Mater 13, 439–450 (2014).
Moya, X. i Mathur, Dakota Północna Materiały kaloryczne do chłodzenia i ogrzewania. Moya, X. i Mathur, Dakota Północna Materiały kaloryczne do chłodzenia i ogrzewania.Moya, X. i Mathur, Dakota Północna 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, Dakota Północna 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. Agregaty chłodnicze elektrokaloryczne: recenzja. Torelló, A. i Defay, E. 电热冷却器:评论. Torelló, A. i Defay, E. 电热冷却器:评论.Torello, A. i Defay, E. Chłodnice elektrotermiczne: recenzja.Zaawansowany.elektroniczny.Alma Mater.8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. i in.Ogromna wydajność energetyczna materiału elektrokalorycznego w wysoce uporządkowanym skandzie-skandzie-ołowiu.Komunikat narodowy.12, 3298 (2021).
Nair, B. i in.Efekt elektrotermiczny wielowarstwowych kondensatorów tlenkowych jest duży w szerokim zakresie temperatur.Natura 575, 468–472 (2019).
Torello, A. i in.Ogromny zakres temperatur w regeneratorach elektrotermicznych.Nauka 370, 125–129 (2020).
Wang, Y. i in.Wysokowydajny półprzewodnikowy elektrotermiczny układ chłodzenia.Nauka 370, 129–133 (2020).
Meng, Y. i in.Kaskadowe elektrotermiczne urządzenie chłodzące do dużych wzrostów temperatury.Krajowa Energia 5, 996–1002 (2020).
Olsen, RB & Brown, DD Wysokowydajna bezpośrednia konwersja ciepła na pomiary piroelektryczne związane z energią elektryczną. Olsen, RB & Brown, DD Wysokowydajna bezpośrednia konwersja ciepła na pomiary piroelektryczne związane z energią elektryczną.Olsen, RB i Brown, DD Wysoce wydajna bezpośrednia konwersja ciepła na energię elektryczną związaną 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.Ferroelektryki 40, 17–27 (1982).
Pandya, S. i in.Energia i gęstość mocy w cienkich foliach ferroelektrycznych relaksora.Narodowa Alma Mater.https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, AN i Hanrahan, BM Kaskadowa konwersja piroelektryczna: optymalizacja ferroelektrycznego przejścia fazowego i strat elektrycznych. Smith, AN i Hanrahan, BM Kaskadowa konwersja piroelektryczna: optymalizacja ferroelektrycznego przejścia fazowego i strat elektrycznych.Smith, AN i Hanrahan, BM Kaskadowa konwersja piroelektryczna: ferroelektryczne przejście fazowe 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 ferroelektrycznych przejść fazowych i strat elektrycznych.J. Aplikacja.fizyka.128, 24103 (2020).
Hoch, SR Zastosowanie materiałów ferroelektrycznych do konwersji energii cieplnej na energię elektryczną.proces.IEEE 51, 838–845 (1963).
Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM i Dullea, J. Kaskadowy piroelektryczny konwerter energii. Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM i Dullea, J. Kaskadowy piroelektryczny konwerter energii.Olsen, RB, Bruno, DA, Briscoe, JM i Dullea, J. Cascade 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 piroelektryczne konwertery mocy.Ferroelektryki 59, 205–219 (1984).
Shebanov, L. i Borman, K. O stałych roztworach tantalanu ołowiu i skandu o wysokim działaniu elektrokalorycznym. Shebanov, L. i Borman, K. O stałych roztworach tantalanu ołowiu i skandu o wysokim działaniu elektrokalorycznym.Shebanov L. i Borman K. O stałych roztworach tantalanu ołowiu i skandu o wysokim działaniu 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 skand-ołów-skand o wysokim działaniu elektrokalorycznym.Ferroelektryki 127, 143–148 (1992).
Dziękujemy N. Furusawie, Y. Inoue i K. Hondzie za pomoc w tworzeniu MLC.PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB i ED Dziękujemy Luksemburskiej Krajowej Fundacji Badań (FNR) za wsparcie tej pracy za pośrednictwem CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay- Siebentritt, THERMODIMAT C20/MS/14718071/Defay i BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
Katedra Badań i Technologii Materiałów, Luksemburski Instytut Technologii (LIST), Belvoir, Luksemburg