Прапанова ўстойлівых крыніц электраэнергіі - адна з самых важных задач гэтага стагоддзя. Напрамкі даследаванняў матэрыялаў для збору энергіі вынікаюць з гэтай матывацыі, у тым ліку тэрмаэлектрыкі1, фотаэлектрыкі2 і тэрмафотаэлектрыкі3. Нягледзячы на ​​тое, што нам не хапае матэрыялаў і прылад, здольных збіраць энергію ў дыяпазоне Джоўля, піраэлектрычныя матэрыялы, якія могуць пераўтвараць электрычную энергію ў перыядычныя змены тэмпературы, лічацца датчыкамі4 і зборшчыкамі энергіі5,6,7. Тут мы распрацавалі макраскапічны камбайн цеплавой энергіі ў выглядзе шматслойнага кандэнсатара, вырабленага з 42 грам танталата скандыю свінцу, які вырабляе 11,2 Дж электрычнай энергіі за тэрмадынамічны цыкл. Кожны піраэлектрычны модуль можа генераваць шчыльнасць электрычнай энергіі да 4,43 Дж см-3 за цыкл. Мы таксама паказваем, што двух такіх модуляў вагой 0,3 г дастаткова для бесперапыннага харчавання аўтаномных камбайнаў з убудаванымі мікракантролерамі і датчыкамі тэмпературы. Нарэшце, мы паказваем, што ў дыяпазоне тэмператур 10 K гэтыя шматслойныя кандэнсатары могуць дасягаць 40% эфектыўнасці Карно. Гэтыя ўласцівасці абумоўлены (1) сегнетоэлектрычным змяненнем фазы для высокай эфектыўнасці, (2) нізкім токам уцечкі для прадухілення страт і (3) высокім напругай прабоя. Гэтыя макраскапічныя, маштабуемыя і эфектыўныя піраэлектрычныя камбайны пераасэнсоўваюць тэрмаэлектрычную вытворчасць энергіі.
У параўнанні з прасторавым тэмпературным градыентам, неабходным для тэрмаэлектрычных матэрыялаў, збор энергіі з тэрмаэлектрычных матэрыялаў патрабуе змены тэмпературы з цягам часу. Гэта азначае тэрмадынамічны цыкл, які лепш за ўсё апісвае дыяграма энтрапія (S) - тэмпература (T). На малюнку 1а паказаны тыповы графік ST нелінейнага піраэлектрычнага (NLP) матэрыялу, які дэманструе кіраваны полем фазавы пераход сегнетоэлектрык-параэлектрык у танталаце скандыю-свінцу (PST). Сіні і зялёны ўчасткі цыклу на дыяграме ST адпавядаюць ператворанай электрычнай энергіі ў цыкле Олсана (два ізатэрмічныя і два ізапольныя ўчасткі). Тут мы разглядаем два цыклы з аднолькавым змяненнем электрычнага поля (уключэнне і выключэнне поля) і змяненнем тэмпературы ΔT, хаця і з рознымі пачатковымі тэмпературамі. Зялёны цыкл не знаходзіцца ў вобласці фазавага пераходу і, такім чынам, мае значна меншую плошчу, чым сіні цыкл, размешчаны ў вобласці фазавага пераходу. На дыяграме ST чым большая плошча, тым большая сабраная энергія. Такім чынам, фазавы пераход павінен збіраць больш энергіі. Патрэба ў цыкле вялікіх плошчаў у НЛП вельмі падобная на патрэбу ў электратэрмічных прылажэннях9, 10, 11, 12, дзе шматслойныя кандэнсатары PST (MLC) і терполимеры на аснове PVDF нядаўна паказалі выдатную зваротную прадукцыйнасць. стан прадукцыйнасці астуджэння ў цыкле 13,14,15,16. Такім чынам, мы вызначылі PST MLC, якія ўяўляюць цікавасць для збору цеплавой энергіі. Гэтыя ўзоры былі цалкам апісаны ў метадах і ахарактарызаваны ў дадатковых заўвагах 1 (сканіруючая электронная мікраскапія), 2 (рэнтгенаўская дыфракцыя) і 3 (каларыметрыя).
a, Эскіз графіка энтрапія (S)-тэмпература (T) з уключэннем і выключэннем электрычнага поля, прымененага да матэрыялаў NLP, якія паказваюць фазавыя пераходы. Паказаны два цыклы збору энергіі ў дзвюх розных тэмпературных зонах. Сіні і зялёны цыклы адбываюцца ўнутры і па-за фазавым пераходам, адпаведна, і заканчваюцца ў вельмі розных рэгіёнах паверхні. b, два ўніпалярныя кольцы DE PST MLC таўшчынёй 1 мм, вымераныя ад 0 да 155 кВ см-1 пры 20 °C і 90 °C адпаведна, і адпаведныя цыклы Олсена. Літары ABCD абазначаюць розныя станы ў цыкле Олсана. AB: MLC былі зараджаны да 155 кВ см-1 пры 20 °C. да н.э.: MLC падтрымлівалі на ўзроўні 155 кВ см-1, а тэмпературу павышалі да 90 °C. CD: MLC разраджаецца пры 90°C. DA: MLC астуджаны да 20°C у нулявым полі. Сіняя вобласць адпавядае ўваходнай магутнасці, неабходнай для запуску цыкла. Аранжавая вобласць - гэта энергія, сабраная ў адзін цыкл. c, верхняя панэль, напружанне (чорны) і ток (чырвоны) у залежнасці ад часу, адсочваецца падчас таго ж цыкла Олсана, што і b. Дзве ўстаўкі ўяўляюць сабой узмацненне напружання і току ў ключавых момантах цыкла. На ніжняй панэлі жоўтая і зялёная крывыя ўяўляюць адпаведныя крывыя тэмпературы і энергіі адпаведна для MLC таўшчынёй 1 мм. Энергія разлічваецца па крывых току і напружання на верхняй панэлі. Адмоўная энергія адпавядае сабранай энергіі. Крокі, якія адпавядаюць вялікім літарам на чатырох лічбах, такія ж, як і ў цыкле Олсана. Цыкл AB'CD адпавядае цыклу Стырлінга (дадатковая заўвага 7).
дзе E і D - электрычнае поле і поле электрычнага зрушэння адпаведна. Nd можа быць атрыманы ўскосна з ланцуга DE (мал. 1b) або непасрэдна шляхам запуску тэрмадынамічнага цыклу. Найбольш карысныя метады былі апісаны Олсенам у яго піянерскай працы па зборы піраэлектрычнай энергіі ў 1980-х гадах17.
На мал. На малюнку 1b паказаны дзве монапалярныя петлі DE з узораў PST-MLC таўшчынёй 1 мм, сабраных пры 20 °C і 90 °C адпаведна ў дыяпазоне ад 0 да 155 кВ см-1 (600 В). Гэтыя два цыклы можна выкарыстоўваць для ўскоснага разліку энергіі, сабранай цыклам Олсана, паказаным на малюнку 1а. Фактычна цыкл Олсена складаецца з дзвюх галін ізапаля (тут нулявое поле ў галіны DA і 155 кВ см-1 у галіны BC) і дзвюх ізатэрмічных галін (тут 20°С і 20°С у галіны AB) . C у галіны CD) Энергія, сабраная падчас цыклу, адпавядае аранжавай і сіняй абласцям (інтэграл EdD). Сабраная энергія Nd - гэта розніца паміж уваходнай і выходнай энергіяй, гэта значыць толькі аранжавая вобласць на мал. 1б. Гэты канкрэтны цыкл Олсана дае шчыльнасць энергіі Nd 1,78 Дж см-3. Цыкл Стырлінга з'яўляецца альтэрнатывай цыклу Олсана (дадатковая заўвага 7). Паколькі стадыя пастаяннага зарада (разамкнутая ланцуг) дасягаецца лягчэй, шчыльнасць энергіі, вынятая з мал. 1b (цыкл AB'CD), дасягае 1,25 Дж см-3. Гэта толькі 70% таго, што можа сабраць цыкл Олсана, але простае ўборачнае абсталяванне робіць гэта.
Акрамя таго, мы непасрэдна вымералі энергію, сабраную падчас цыкла Олсана, уключыўшы PST MLC з дапамогай прыступкі кантролю тэмпературы Linkam і лічыльніка крыніцы (метад). На малюнку 1c уверсе і на адпаведных устаўках паказаны ток (чырвоны) і напружанне (чорны), сабраныя на той жа PST MLC таўшчынёй 1 мм, што і для цыкла DE, які праходзіць праз той жа цыкл Олсана. Ток і напружанне дазваляюць вылічыць сабраную энергію, а крывыя паказаны на мал. 1c, дно (зялёны) і тэмпература (жоўты) на працягу ўсяго цыклу. Літары ABCD абазначаюць той самы цыкл Олсана на мал. 1. Зарадка MLC адбываецца падчас AB-фагі і пры малым току (200 мкА), таму SourceMeter можа правільна кантраляваць зарадку. Следствам гэтага пастаяннага пачатковага току з'яўляецца тое, што крывая напружання (чорная крывая) не з'яўляецца лінейнай з-за нелінейнага поля зрушэння патэнцыялу D PST (мал. 1c, верхняя ўстаўка). У канцы зарадкі ў MLC (кропка B) захоўваецца 30 мДж электрычнай энергіі. Затым MLC награваецца і ствараецца адмоўны ток (і, такім чынам, адмоўны ток), пакуль напружанне застаецца на ўзроўні 600 В. Праз 40 с, калі тэмпература дасягнула плато ў 90 °C, гэты ток быў кампенсаваны, хоць крокавы ўзор выпрацоўвае ў ланцугу электрычную магутнасць 35 мДж падчас гэтага ізаполя (другая ўстаўка на мал. 1c, уверсе). Напружанне на MLC (адгалінаванне CD) затым зніжаецца, што прыводзіць да дадатковых 60 мДж электрычнай працы. Агульная энергія на выхадзе складае 95 мДж. Сабраная энергія - гэта розніца паміж уваходнай і выходнай энергіяй, што дае 95 – 30 = 65 мДж. Гэта адпавядае шчыльнасці энергіі 1,84 Дж см-3, што вельмі блізка да Nd, вынятага з кальца DE. Узнаўляльнасць гэтага цыкла Олсана была старанна праверана (дадатковая заўвага 4). Пры далейшым павышэнні напружання і тэмпературы мы дасягнулі 4,43 Дж см-3 з выкарыстаннем цыклаў Олсена ў PST MLC таўшчынёй 0,5 мм у дыяпазоне тэмператур 750 В (195 кВ см-1) і 175 °C (дадатковая заўвага 5). Гэта ў чатыры разы больш, чым найлепшыя характарыстыкі, апублікаваныя ў літаратуры для прамых цыклаў Олсана, і былі атрыманы на тонкіх плёнках Pb(Mg,Nb)O3-PbTiO3 (PMN-PT) (1,06 Дж см-3)18 (см . Дадатковы Табліца 1 для больш значэнняў у літаратуры). Такая прадукцыйнасць была дасягнута дзякуючы вельмі нізкаму току ўцечкі гэтых MLC (<10-7 А пры 750 В і 180 °C, гл. падрабязную інфармацыю ў Дадатковай заўвазе 6) - вырашальны момант, згаданы Smith et al.19 - у адрозненне ад гэтага. да матэрыялаў, выкарыстаных у больш ранніх даследаваннях17,20. Такая прадукцыйнасць была дасягнута дзякуючы вельмі нізкаму току ўцечкі гэтых MLC (<10-7 А пры 750 В і 180 °C, гл. падрабязную інфармацыю ў Дадатковай заўвазе 6) - вырашальны момант, згаданы Smith et al.19 - у адрозненне ад гэтага. да матэрыялаў, выкарыстаных у больш ранніх даследаваннях17,20. Гэтыя характарыстыкі былі дасягнуты дзякуючы вельмі нізкаму току ўцечкі гэтых MLC (<10–7 А пры 750 В і 180 °C, см. падрабязнасці ў дадатковым заўвазе 6) — крытычны момант, згаданы Смітам і інш. 19 — у адрозненне ад матэрыялаў, выкарыстаных у больш ранніх даследаваннях17,20. Гэтыя характарыстыкі былі дасягнуты дзякуючы вельмі нізкаму току ўцечкі гэтых MLC (<10–7 А пры 750 В і 180 °C, падрабязную інфармацыю гл. у Дадатковай заўвазе 6) – гэта крытычная кропка, згаданая Смітам і інш. 19 – у адрозненне ад матэрыялаў, выкарыстаных у больш ранніх даследаваннях17,20.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）——Сміт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。 Паколькі ток уцечкі гэтых MLC вельмі нізкі (<10–7 А пры 750 В і 180 °C, см. падрабязнасці ў дадатковым прыкмеце 6) — ключавы момант, згаданы Смітам і інш. 19 — для сравнения, былі дасягнуты гэтыя характарыстыкі. Паколькі ток уцечкі гэтых MLC вельмі нізкі (<10–7 А пры 750 В і 180 °C, падрабязнасці гл. у Дадатковай заўвазе 6) - ключавы момант, згаданы Смітам і інш. 19 – для параўнання гэтыя паказчыкі былі дасягнуты.да матэрыялаў, выкарыстаных у папярэдніх даследаваннях 17,20.
Тыя ж умовы (600 В, 20–90 °C) прымяняюцца да цыкла Стырлінга (дадатковая заўвага 7). Як і чакалася па выніках цыкла ДЭ, выхад склаў 41,0 мДж. Адной з найбольш яркіх асаблівасцей цыклаў Стырлінга з'яўляецца іх здольнасць узмацняць пачатковае напружанне праз тэрмаэлектрычны эфект. Мы назіралі ўзмацненне напружання да 39 (ад пачатковага напружання 15 В да канчатковага напружання да 590 В, гл. дадатковы малюнак 7.2).
Яшчэ адной адметнай асаблівасцю гэтых MLC з'яўляецца тое, што яны з'яўляюцца макраскапічнымі аб'ектамі, дастаткова вялікімі, каб збіраць энергію ў дыяпазоне джоўляў. Такім чынам, мы пабудавалі прататып камбайна (HARV1), выкарыстоўваючы 28 MLC PST таўшчынёй 1 мм, прытрымліваючыся той жа канструкцыі паралельнай пласціны, апісанай Torello et al.14, у матрыцы 7×4, як паказана на мал. калектар перамяшчаецца перистальтическим помпай паміж двума рэзервуарамі, дзе тэмпература вадкасці падтрымліваецца сталай (метад). Збярыце да 3,1 Дж, выкарыстоўваючы цыкл Олсана, апісаны на мал. 2а, ізатэрмічныя вобласці пры 10°C і 125°C і ізапальныя вобласці пры 0 і 750 В (195 кВ см-1). Гэта адпавядае шчыльнасці энергіі 3,14 Дж см-3. З дапамогай гэтага камбайна праводзіліся вымярэнні ў розных умовах (мал. 2б). Звярніце ўвагу, што 1,8 Дж было атрымана ў дыяпазоне тэмператур 80 °C і напрузе 600 В (155 кВ см-1). Гэта добра ўзгадняецца з раней згаданымі 65 мДж для PST MLC таўшчынёй 1 мм пры тых жа ўмовах (28 × 65 = 1820 мДж).
a, Эксперыментальная ўстаноўка сабранага прататыпа HARV1 на аснове 28 MLC PST таўшчынёй 1 мм (4 радкі × 7 слупкоў), якія працуюць на цыклах Олсана. Для кожнага з чатырох этапаў цыклу тэмпература і напружанне прадстаўлены ў прататыпе. Кампутар кіруе перыстальтычным помпай, які забяспечвае цыркуляцыю дыэлектрычнай вадкасці паміж халодным і гарачым рэзервуарамі, двума клапанамі і крыніцай энергіі. Камп'ютар таксама выкарыстоўвае тэрмапары для збору даных аб напрузе і току, якія падаюць на прататып, і тэмпературы камбайна ад крыніцы харчавання. b, Энергія (колер), сабраная нашым прататыпам 4×7 MLC, у залежнасці ад дыяпазону тэмператур (вось X) і напружання (вось Y) у розных эксперыментах.
Большая версія камбайна (HARV2) з 60 PST MLC таўшчынёй 1 мм і 160 PST MLC таўшчынёй 0,5 мм (41,7 г актыўнага піраэлектрычнага матэрыялу) дала 11,2 Дж (дадатковая заўвага 8). У 1984 годзе Олсен зрабіў камбайн энергіі на аснове 317 г злучэння Pb(Zr,Ti)O3, легаванага волава, здольны генераваць 6,23 Дж электрычнасці пры тэмпературы каля 150 °C (спасылка 21). Для гэтага камбайна гэта адзінае значэнне, даступнае ў дыяпазоне джоўляў. Ён атрымаў крыху больш за палову кошту, якога мы дасягнулі, і амаль у сем разоў вышэй за якасць. Гэта азначае, што шчыльнасць энергіі HARV2 у 13 разоў вышэй.
Перыяд цыкла HARV1 складае 57 секунд. Гэта выпрацавала 54 мВт магутнасці з 4 радкамі па 7 слупкоў набораў MLC таўшчынёй 1 мм. Каб зрабіць яшчэ адзін крок наперад, мы пабудавалі трэці камбайн (HARV3) з PST MLC таўшчынёй 0,5 мм і ўстаноўкай, падобнай да HARV1 і HARV2 (дадатковая заўвага 9). Мы вымералі час тэрмалізацыі 12,5 секунд. Гэта адпавядае часу цыклу 25 с (дадатковы малюнак 9). Сабраная энергія (47 мДж) дае электрычную магутнасць 1,95 мВт на MLC, што, у сваю чаргу, дазваляе нам уявіць, што HARV2 вырабляе 0,55 Вт (прыкладна 1,95 мВт × 280 PST MLC таўшчынёй 0,5 мм). Акрамя таго, мы змадэлявалі цеплаперадачу з дапамогай мадэлявання канечных элементаў (COMSOL, дадатковая заўвага 10 і дадатковыя табліцы 2–4), якая адпавядае эксперыментам HARV1. Канчаткова-элементнае мадэляванне дазволіла прагназаваць значэнні магутнасці амаль на парадак вышэй (430 мВт) для той жа колькасці слупкоў PST за кошт патанчэння MLC да 0,2 мм, выкарыстання вады ў якасці астуджальнай вадкасці і аднаўлення матрыцы да 7 радкоў. . × 4 калоны (у дадатак да , было 960 мВт, калі бак стаяў побач з камбайнам, дадатковы мал. 10b).
Каб прадэманстраваць карыснасць гэтага калектара, цыкл Стырлінга быў ужыты да аўтаномнага дэманстратара, які складаецца толькі з двух PST MLC таўшчынёй 0,5 мм у якасці калектараў цяпла, выключальніка высокага напружання, выключальніка нізкага напружання з назапашвальным кандэнсатарам, пераўтваральніка DC/DC , мікракантролер малой магутнасці, дзве тэрмапары і павышаючы пераўтваральнік (дадатковая заўвага 11). Схема патрабуе, каб назапашвальны кандэнсатар быў першапачаткова зараджаны пры напрузе 9 В, а затым працаваў аўтаномна, пакуль тэмпература двух MLC вагаецца ад -5°C да 85°C, тут у цыклах па 160 с (некалькі цыклаў паказаны ў Дадатковай заўвазе 11) . Характэрна, што два MLC вагой усяго 0,3 г могуць аўтаномна кіраваць гэтай вялікай сістэмай. Яшчэ адна цікавая асаблівасць заключаецца ў тым, што пераўтваральнік нізкага напружання здольны пераўтвараць 400 В у 10-15 В з эфектыўнасцю 79% (Дадатковая заўвага 11 і Дадатковы малюнак 11.3).
Нарэшце, мы ацанілі эфектыўнасць гэтых модуляў MLC пры пераўтварэнні цеплавой энергіі ў электрычную. Каэфіцыент якасці η эфектыўнасці вызначаецца як стаўленне шчыльнасці сабранай электрычнай энергіі Nd да шчыльнасці падведзенага цяпла Qin (дадатковая заўвага 12):
На малюнках 3a,b паказаны эфектыўнасць η і прапарцыйная эфектыўнасць ηr цыкла Олсена адпаведна ў залежнасці ад тэмпературнага дыяпазону PST MLC таўшчынёй 0,5 мм. Абодва наборы дадзеных прыведзены для электрычнага поля 195 кВ см-1. ККД \(\this\) дасягае 1,43%, што эквівалентна 18% ад ηr. Аднак для дыяпазону тэмператур 10 К ад 25 °C да 35 °C ηr дасягае значэнняў да 40% (сіняя крывая на мал. 3b). Гэта ў два разы перавышае вядомае значэнне для матэрыялаў NLP, зафіксаванае ў плёнках PMN-PT (ηr = 19%) у дыяпазоне тэмператур 10 К і 300 кВ см-1 (спасылка 18). Дыяпазоны тэмператур ніжэй за 10 К не разглядаліся, таму што цеплавой гістэрэзіс PST MLC знаходзіцца ў межах ад 5 да 8 К. Прызнанне станоўчага ўплыву фазавых пераходаў на эфектыўнасць мае вырашальнае значэнне. Фактычна, аптымальныя значэнні η і ηr амаль усе атрыманы пры пачатковай тэмпературы Ti = 25°C на мал. 3а,б. Гэта звязана з блізкім фазавым пераходам, калі поле не прымяняецца, а тэмпература Кюры TC складае каля 20 °C у гэтых MLC (дадатковая заўвага 13).
a,b, эфектыўнасць η і прапарцыйная эфектыўнасць цыкла Олсана (a)\({\eta }_{{\rm{r}}}=\eta /{\eta}_{{\rm{Carnot} } для максімальнага электрычнага поля 195 кВ см-1 і розных пачатковых тэмператур Ti, }}\,\)(b) для ГДК PST таўшчынёй 0,5 мм у залежнасці ад інтэрвалу тэмператур ΔTspan.
Апошняе назіранне мае два важныя наступствы: (1) любы эфектыўны цыкл павінен пачынацца пры тэмпературах вышэйшых за TC, каб адбыўся фазавы пераход (ад параэлектрычнага да сегнетоэлектрычнага), выкліканы полем; (2) гэтыя матэрыялы больш эфектыўныя пры часе працы, блізкім да TC. Нягледзячы на ​​тое, што ў нашых эксперыментах паказаны буйнамаштабныя паказчыкі эфектыўнасці, абмежаваны дыяпазон тэмператур не дазваляе нам дасягнуць вялікіх абсалютных паказчыкаў эфектыўнасці з-за мяжы Карно (\(\Delta T/T\)). Аднак выдатная эфектыўнасць, прадэманстраваная гэтымі PST MLC, апраўдвае Олсена, калі ён згадвае, што «ідэальны рэгенератыўны тэрмаэлектрычны рухавік класа 20, які працуе пры тэмпературах ад 50 °C да 250 °C, можа мець эфектыўнасць 30%»17. Каб дасягнуць гэтых значэнняў і праверыць канцэпцыю, было б карысна выкарыстоўваць легаваныя PST з рознымі TC, як гэта вывучалі Шэбанаў і Борман. Яны паказалі, што TC у PST можа змяняцца ад 3°C (легіраванне Sb) да 33°C (легіраванне Ti) 22 . Такім чынам, мы мяркуем, што піраэлектрычныя рэгенератары наступнага пакалення на аснове легаваных PST MLC або іншых матэрыялаў з моцным фазавым пераходам першага парадку могуць канкураваць з лепшымі энергаўборачнымі камбайнамі.
У гэтым даследаванні мы даследавалі MLC, вырабленыя з PST. Гэтыя прылады складаюцца з серыі электродаў Pt і PST, з дапамогай якіх некалькі кандэнсатараў злучаны паралельна. PST быў абраны таму, што гэта выдатны матэрыял EC і, такім чынам, патэнцыйна выдатны матэрыял для NLP. Ён дэманструе рэзкі сегнетоэлектрычны-параэлектрычны фазавы пераход першага парадку пры тэмпературы каля 20 °C, што сведчыць аб тым, што змены яго энтрапіі падобныя да тых, што паказаны на мал. 1. Падобныя MLC былі цалкам апісаны для прылад EC13,14. У гэтым даследаванні мы выкарыстоўвалі MLC 10,4 × 7,2 × 1 мм³ і 10,4 × 7,2 × 0,5 мм³. МЛК таўшчынёй 1 мм і 0,5 мм былі выраблены з 19 і 9 слаёў PST таўшчынёй 38,6 мкм адпаведна. У абодвух выпадках унутраны пласт PST размяшчаўся паміж плацінавымі электродамі таўшчынёй 2,05 мкм. Канструкцыя гэтых MLC мяркуе, што 55% PST актыўныя, што адпавядае частцы паміж электродамі (дадатковая заўвага 1). Плошча актыўнага электрода складала 48,7 мм2 (дадатковая табліца 5). MLC PST быў падрыхтаваны цвёрдафазнай рэакцыяй і метадам ліцця. Падрабязнасці працэсу падрыхтоўкі былі апісаны ў папярэднім артыкуле14. Адным з адрозненняў паміж PST MLC і папярэднім артыкулам з'яўляецца парадак B-сайтаў, які моцна ўплывае на прадукцыйнасць EC у PST. Парадак B-сайтаў PST MLC складае 0,75 (дадатковая заўвага 2), атрыманага шляхам спякання пры 1400 °C з наступным адпалам на працягу сотняў гадзін пры 1000 °C. Для атрымання дадатковай інфармацыі аб PST MLC глядзіце Дадатковыя заўвагі 1-3 і Дадатковую табліцу 5.
Асноўная канцэпцыя гэтага даследавання заснавана на цыкле Олсана (мал. 1). Для такога цыклу нам патрэбны гарачы і халодны рэзервуары і крыніца харчавання, здольны кантраляваць і кантраляваць напружанне і ток у розных модулях MLC. У гэтых прамых цыклах выкарыстоўваліся дзве розныя канфігурацыі, а менавіта (1) модулі Linkam, якія абаграваюць і астуджаюць адзін MLC, падлучаны да крыніцы харчавання Keithley 2410, і (2) тры прататыпы (HARV1, HARV2 і HARV3) паралельна з той жа крыніцай энергіі. У апошнім выпадку для цеплаабмену паміж двума рэзервуарамі (гарачым і халодным) і MLC выкарыстоўвалася дыэлектрычная вадкасць (сіліконавы алей з глейкасцю 5 сП пры 25°C, набыты ў Sigma Aldrich). Тэрмарэзервуар складаецца з шкляной ёмістасці, запоўненай дыэлектрычнай вадкасцю і размешчанай на цеплавой пласціне. Халадзільнае сховішча складаецца з вадзяной лазні з вадкімі трубкамі, якія змяшчаюць дыэлектрычную вадкасць у вялікім пластыкавым кантэйнеры, напоўненым вадой і лёдам. Два троххадовых пераціскных клапана (набытыя ў Bio-Chem Fluidics) былі размешчаны на кожным канцы камбайна для правільнага пераключэння вадкасці з аднаго рэзервуара ў іншы (малюнак 2а). Каб забяспечыць цеплавую раўнавагу паміж пакетам PST-MLC і астуджальнай вадкасцю, перыяд цыклу быў падоўжаны, пакуль тэрмапары на ўваходзе і выхадзе (як мага бліжэй да корпуса PST-MLC) не пакажуць аднолькавую тэмпературу. Скрыпт Python кіруе і сінхранізуе ўсе прыборы (лічыльнікі крыніцы, помпы, клапаны і тэрмапары) для запуску правільнага цыкла Олсана, г. зн. контур цепланосбіта пачынае цыклічна круціцца праз стэк PST пасля таго, як лічыльнік крыніцы зараджаны, каб яны награваліся да патрэбнай тэмпературы. прыкладзенае напружанне для дадзенага цыклу Олсана.
У якасці альтэрнатывы мы пацвердзілі гэтыя прамыя вымярэнні сабранай энергіі ўскоснымі метадамі. Гэтыя ўскосныя метады заснаваны на завесах поля электрычнага зрушэння (D) - электрычнага поля (E), сабраных пры розных тэмпературах, і, вылічыўшы плошчу паміж двума завесамі DE, можна дакладна ацаніць, колькі энергіі можна сабраць, як паказана на малюнку . на малюнку 2. .1б. Гэтыя цыклы DE таксама збіраюцца з дапамогай вымяральнікаў крыніц Кейтлі.
Дваццаць восем PST MLC таўшчынёй 1 мм былі сабраны ў канструкцыю з паралельных пласцін з 4 шэрагаў і 7 слупкоў у адпаведнасці з дызайнам, апісаным у даведцы. 14. Зазор вадкасці паміж радамі PST-MLC складае 0,75 мм. Гэта дасягаецца шляхам дадання палосак двухбаковага скотчу ў якасці вадкіх пракладак па краях PST MLC. PST MLC электрычна злучаны паралельна срэбнай эпаксіднай перамычкай у кантакце з электродамі. Пасля гэтага драты былі прылепленыя эпаксіднай смалой срэбра з кожнага боку клем электрода для падлучэння да крыніцы харчавання. Нарэшце, устаўце ўсю канструкцыю ў полиолефиновый шланг. Апошні прылеплены да трубкі для вадкасці, каб забяспечыць належную герметычнасць. Нарэшце, тэрмапары K-тыпу таўшчынёй 0,25 мм былі ўбудаваны ў кожны канец структуры PST-MLC для кантролю тэмпературы вадкасці на ўваходзе і выхадзе. Для гэтага ў шлангу спачатку трэба зрабіць перфарацыю. Пасля ўстаноўкі тэрмапары нанёс той жа клей, што і раней, паміж шлангам тэрмапары і дротам, каб аднавіць герметычнасць.
Было пабудавана восем асобных прататыпаў, чатыры з якіх мелі 40 MLC PST таўшчынёй 0,5 мм, размеркаваныя ў выглядзе паралельных пласцін з 5 слупкамі і 8 радкамі, а астатнія чатыры мелі па 15 MLC PST таўшчынёй 1 мм. у 3-слупковай × 5-радковай паралельнай пласціністай структуры. Агульная колькасць выкарыстаных PST MLC склала 220 (160 PST MLC таўшчынёй 0,5 мм і 60 PST MLC таўшчынёй 1 мм). Мы называем гэтыя дзве субадзінкі HARV2_160 і HARV2_60. Вадкасны зазор у прататыпе HARV2_160 складаецца з двух двухбаковых стужак таўшчынёй 0,25 мм з дротам таўшчынёй 0,25 мм паміж імі. Для прататыпа HARV2_60 мы паўтарылі тую ж працэдуру, але з выкарыстаннем дроту таўшчынёй 0,38 мм. Для сіметрыі HARV2_160 і HARV2_60 маюць уласныя вадкасныя контуры, помпы, клапаны і халодны бок (дадатковая заўвага 8). Два блокі HARV2 маюць агульны цеплавы рэзервуар, 3-літровы кантэйнер (30 см х 20 см х 5 см) на дзвюх нагрэтых плітах з верцяцца магнітамі. Усе восем асобных прататыпаў электрычна злучаныя паралельна. Субадзінкі HARV2_160 і HARV2_60 працуюць адначасова ў цыкле Олсана, што прыводзіць да збору энергіі ў 11,2 Дж.
Змесціце PST MLC таўшчынёй 0,5 мм у поліалефінавы шланг з двухбаковай стужкай і дротам з абодвух бакоў, каб стварыць прастору для цячэння вадкасці. З-за невялікага памеру прататып быў размешчаны побач з клапанам гарачага або халоднага рэзервуара, мінімізуючы час цыклу.
У PST MLC пастаяннае электрычнае поле прымяняецца шляхам падачы пастаяннага напружання на награвальную галіну. У выніку генеруецца адмоўны цеплавой ток і назапашваецца энергія. Пасля нагрэву PST MLC поле здымаецца (V = 0), а назапашаная ў ім энергія вяртаецца назад у лічыльнік крыніцы, што адпавядае яшчэ аднаму ўкладу сабранай энергіі. Нарэшце, пры падачы напружання V = 0 MLC PST астуджаюцца да пачатковай тэмпературы, каб цыкл мог пачаць зноў. На гэтым этапе энергія не збіраецца. Мы запусцілі цыкл Олсена з выкарыстаннем Keithley 2410 SourceMeter, зараджаючы PST MLC ад крыніцы напружання і ўсталёўваючы адпаведнае значэнне току, каб на этапе зарадкі было сабрана дастаткова балаў для надзейных разлікаў энергіі.
У цыклах Стырлінга PST MLC зараджаліся ў рэжыме крыніцы напружання пры пачатковым значэнні электрычнага поля (пачатковае напружанне Vi > 0), жаданым току адпаведнасці, так што этап зарадкі займае каля 1 с (і сабрана дастаткова балаў для надзейнага разліку энергія) і халодная тэмпература. У цыклах Стырлінга PST MLC зараджаліся ў рэжыме крыніцы напружання пры пачатковым значэнні электрычнага поля (пачатковае напружанне Vi > 0), жаданым току адпаведнасці, так што этап зарадкі займае каля 1 с (і сабрана дастаткова балаў для надзейнага разліку энергія) і халодная тэмпература. У цыклах Стырлінга PST MLC зараджаліся ў рэжыме крыніцы напружання пры пачатковым значэнні электрычнага поля (начальнае напружанне Vi > 0), жаданым дадатковым току, так што этап зарадкі займае каля 1 с (і набіраецца дастатковая колькасць токаў для надзейнага разліку энергіі) і халодная тэмпература. У цыклах Стырлінга PST MLC яны зараджаліся ў рэжыме крыніцы напружання пры пачатковым значэнні электрычнага поля (пачатковае напружанне Vi > 0), жаданым току выхаду, так што этап зарадкі займае каля 1 с (і дастатковай колькасці балаў збіраюцца для надзейнага разліку энергіі) і халоднай тэмпературы.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。 У галоўным цыкле PST MLC зараджаецца пры пачатковым значэнні электрычнага поля (пачатковае напружанне Vi > 0) у рэжыме крыніцы напружання, так што неабходны ток адпаведнасці займае каля 1 секунды для этапу зарадкі (і мы сабралі дастаткова балаў, каб надзейна разлічыць (энергію) і нізкую тэмпературу. У цыкле Стырлінга PST MLC зараджаецца ў рэжыме крыніцы напружання з пачатковым значэннем электрычнага поля (начальнае напружанне Vi > 0), патрабуецца ток патрэбнасці так, каб этап зарадкі займаў каля 1 с (і набіралася дастатковая колькасць токаў, каб надзейна рассчитать энергію) і нізкая тэмпература. . У цыкле Стырлінга PST MLC зараджаецца ў рэжыме крыніцы напружання з пачатковым значэннем электрычнага поля (пачатковае напружанне Vi > 0), неабходны ток адпаведнасці такі, што этап зарадкі займае каля 1 с (і дастатковая колькасць балаў збіраюцца для надзейнага разліку энергіі) і нізкіх тэмператур.Перад тым, як PST MLC нагрэецца, разамкніце ланцуг, падаючы ток узгаднення I = 0 мА (мінімальны ток узгаднення, які можа вытрымаць наша крыніца вымярэння, складае 10 нА). У выніку зарад застаецца ў PST MJK, і напружанне павялічваецца па меры награвання ўзору. У плечы BC не збіраецца энергія, таму што I = 0 мА. Пасля дасягнення высокай тэмпературы напружанне ў МЛТ ФТ павялічваецца (у некаторых выпадках больш чым у 30 разоў, гл. дадатковы мал. 7.2), МЛК ФТ разраджаецца (V = 0), і электрычная энергія захоўваецца ў іх на той жа час. як яны з'яўляюцца першапачатковым зарадам. Гэтая ж бягучая адпаведнасць вяртаецца на лічыльнік-крыніцу. З-за ўзмацнення напружання назапашаная энергія пры высокай тэмпературы вышэй, чым тая, што была забяспечана ў пачатку цыкла. Такім чынам, энергія атрымліваецца шляхам пераўтварэння цяпла ў электрычнасць.
Мы выкарыстоўвалі Keithley 2410 SourceMeter для маніторынгу напружання і току, якія падаюць на PST MLC. Адпаведная энерг злева(t\справа){V_{{\rm{meas}}}(t)\), дзе τ - перыяд перыяду. На нашай энергетычнай крывой станоўчыя значэнні энергіі азначаюць энергію, якую мы павінны даць MLC PST, а адмоўныя значэнні азначаюць энергію, якую мы здабываем з іх, і, такім чынам, атрыманую энергію. Адносная магутнасць для дадзенага цыклу збору вызначаецца шляхам дзялення сабранай энергіі на перыяд τ усяго цыклу.
Усе дадзеныя прыводзяцца ў асноўным тэксце або ў дадатковай інфармацыі. Лісты і запыты на матэрыялы трэба накіроўваць да крыніцы дадзеных AT або ED, прадстаўленых разам з гэтым артыкулам.
Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC Агляд распрацоўкі і прымянення тэрмаэлектрычных мікрагенератараў для збору энергіі. Ando Junior, OH, Maran, ALO & Henao, NC Агляд распрацоўкі і прымянення тэрмаэлектрычных мікрагенератараў для збору энергіі.Ando Junior, Агаё, Maran, ALO і Henao, NC Агляд распрацоўкі і прымянення тэрмаэлектрычных мікрагенератараў для збору энергіі. 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。 Анда Джуніёр, Агаё, Маран, Ало і Энаа, Паўночная КаралінаАнда Джуніёр, штат Агаё, Маран, штат Ало, і Хенао, штат Паўночная Караліна, разглядаюць магчымасць распрацоўкі і прымянення тэрмаэлектрычных мікрагенератараў для збору энергіі.аднавіць. падтрымка. Energy Rev. 91, 376–393 (2018).
Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Фотаэлектрычныя матэрыялы: цяперашняя эфектыўнасць і будучыя праблемы. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Фотаэлектрычныя матэрыялы: цяперашняя эфектыўнасць і будучыя праблемы.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. і Sinke, VK Фотаэлектрычныя матэрыялы: бягучыя паказчыкі і будучыя праблемы. Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC 光伏材料：目前的效率和未来的挑战。 Polman, A., Knight, M., Garnett, EC, Ehrler, B. & Sinke, WC Сонечныя матэрыялы: сучасная эфектыўнасць і будучыя праблемы.Polman, A., Knight, M., Garnett, EK, Ehrler, B. і Sinke, VK Фотаэлектрычныя матэрыялы: бягучыя паказчыкі і будучыя праблемы.Навука 352, aad4424 (2016).
Песня, К., Чжао, Р., Ван, ЗЛ і Ян, Ю. Спалучаны піра-п'езаэлектрычны эфект для аўтаномнага харчавання адначасовага вымярэння тэмпературы і ціску. Песня, К., Чжао, Р., Ван, ЗЛ і Ян, Ю. Спалучаны піра-п'езаэлектрычны эфект для аўтаномнага харчавання адначасовага вымярэння тэмпературы і ціску.Сон К., Чжао Р., Ван ЗЛ і Янь Ю. Камбінаваны пірап'езаэлектрычны эфект для аўтаномнага адначасовага вымярэння тэмпературы і ціску. Сонг К., Чжао Р., Ван ЗЛ і Ян Ю. 用于自供电同时温度和压力传感的联合热压电效应。 Сонг, К., Чжао, Р., Ван, ЗЛ і Ян, Ю. Для самастойнага харчавання адначасова з тэмпературай і ціскам.Сон К., Чжао Р., Ван ЗЛ і Янь Ю. Камбінаваны тэрмап'езаэлектрычны эфект для аўтаномнага адначасовага вымярэння тэмпературы і ціску.Наперад. alma mater 31, 1902831 (2019).
Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Збор энергіі на аснове піраэлектрычных цыклаў Ericsson у сегнетоэлектрической кераміцы релаксатора. Sebald, G., Pruvost, S. & Guyomar, D. Збор энергіі на аснове піраэлектрычных цыклаў Ericsson у сегнетоэлектрической кераміцы релаксатора.Sebald G., Prouvost S. і Guyomar D. Збор энергіі на аснове піраэлектрычных цыклаў Ericsson у сегнетоэлектрической кераміцы релаксатора.Sebald G., Prouvost S. і Guyomar D. Збор энергіі ў релаксаторной сегнетоэлектрической кераміцы на аснове піраэлектрычнага цыклу Ericsson. Разумная alma mater. структура. 17, 15012 (2007).
Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электракаларыйныя і піраэлектрычныя матэрыялы наступнага пакалення для цвёрдацельнага ўзаемапераўтварэння электрацеплавой энергіі. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электракаларыйныя і піраэлектрычныя матэрыялы наступнага пакалення для цвёрдацельнага ўзаемапераўтварэння электрацеплавой энергіі. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Электракалорыйныя і піраэлектрычныя матэрыялы наступнага пакалення для ўзаемнага пераўтварэння цвёрдай электрычнай энергіі. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Наступнае пакаленне электракаларыйных і піраэлектрычных матэрыялаў для цвёрдага цеплавога электрапераўтварэння энергіі. 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 Электракалорыйныя і піраэлектрычныя матэрыялы наступнага пакалення для ўзаемнага пераўтварэння цвёрдай электрычнай энергіі. Alpay, SP, Mantese, J., Trolier-Mckinstry, S., Zhang, Q. & Whatmore, RW Наступнае пакаленне электракаларыйных і піраэлектрычных матэрыялаў для цвёрдага цеплавога электрапераўтварэння энергіі.Лэдзі Бык. 39, 1099–1109 (2014).
Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Стандарт і паказчык эфектыўнасці для колькаснай ацэнкі прадукцыйнасці піраэлектрычных нанагенератараў. Zhang, K., Wang, Y., Wang, ZL & Yang, Y. Стандарт і паказчык эфектыўнасці для колькаснай ацэнкі прадукцыйнасці піраэлектрычных нанагенератараў.Чжан К., Ван Ю., Ван ЗЛ і Ян Ю. Стандарт і паказчык якасці для колькаснай ацэнкі прадукцыйнасці піраэлектрычных нанагенератараў. Чжан К., Ван Ю., Ван ЗЛ і Ян Ю. 用于量化热释电纳米发电机性能的标准和品质因数。 Чжан К., Ван Ю., Ван ЗЛ і Ян Ю.Чжан К., Ван Ю., Ван ЗЛ і Ян Ю. Крытэрыі і меры эфектыўнасці для колькаснай ацэнкі прадукцыйнасці піраэлектрычнага нанагенератара.Нанаэнергія 55, 534–540 (2019).
Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND. Crossley, S., Nair, B., Whatmore, RW, Moya, X. & Mathur, ND.Crossley, S., Nair, B., Watmore, RW, Moya, X. і Mathur, ND. Крослі, С., Наір, Б., Ватмор, Р.В., Моя, X. і Матур, С. Давідка 钽酸钪铅的电热冷却循环，通过场变化实现真正的再生。 Крослі, С., Нэйр, Б., Ватмор, Р.В., Мойя, X. і Матур, Паўночная Караліна. Тантал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。Крослі, С., Наір, Б., Уотмар, Р.В., Моя, X. і Матур, Н.Д. Цыкл электратэрмічнага астуджэння танталата скандыю і свінцу для сапраўднай рэгенерацыі праз змяненне поля.physics Rev. X 9, 41002 (2019).
Моя, X., Кар-Нараян, С. і Матур, Н.Д. Каларыйныя матэрыялы паблізу фазавых пераходаў жалеза. Моя, X., Кар-Нараян, С. і Матур, Н.Д. Каларыйныя матэрыялы паблізу фазавых пераходаў жалеза.Моя, X., Кар-Нараян, С. і Матур, Н.Д. Каларыйныя матэрыялы паблізу фероідных фазавых пераходаў. Moya, X., Kar-Narayan, S. & Mathur, ND 铁质相变附近的热量材料。 Моя, X., Кар-Нараян, С. і Матур, Н. Д. Тэрмаматэрыялы побач з чорнай металургіяй.Моя, X., Кар-Нараян, С. і Матур, Н.Д. Цеплавыя матэрыялы паблізу фазавых пераходаў жалеза.Нац. alma mater 13, 439–450 (2014).
Moya, X. & Mathur, ND Каларыйныя матэрыялы для астуджэння і ацяплення. Moya, X. & Mathur, ND Каларыйныя матэрыялы для астуджэння і ацяплення.Moya, X. і Mathur, ND Цеплавыя матэрыялы для астуджэння і ацяплення. Moya, X. & Mathur, ND 用于冷却和加热的热量材料。 Moya, X. & Mathur, ND Цеплавыя матэрыялы для астуджэння і ацяплення.Moya X. і Mathur ND Цеплавыя матэрыялы для астуджэння і нагрэву.Навука 370, 797–803 (2020).
Torelló, A. & Defay, E. Электракаларыйныя ахаладжальнікі: агляд. Torelló, A. & Defay, E. Электракаларыйныя ахаладжальнікі: агляд.Torello, A. і Defay, E. Электракаларыйныя ахаладжальнікі: агляд. Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论。 Torelló, A. & Defay, E. 电热冷却器：评论。Torello, A. і Defay, E. Электратэрмічныя ахаладжальнікі: агляд.Пашыраны. электронныя. alma mater. 8. 2101031 (2022).
Nuchokgwe, Y. і інш. Велізарная энергетычная эфектыўнасць электракаларыйнага матэрыялу ў высокаўпарадкаваным скандый-скандый-свінец. Нацыянальная камунікацыя. 12, 3298 (2021).
Наір, Б. і інш. Электратэрмічны эфект аксідных шматслойных кандэнсатараў вялікі ў шырокім дыяпазоне тэмператур. Nature 575, 468–472 (2019).
Тарэла, А. і інш. Велізарны дыяпазон тэмператур у электротермических рэгенератараў. Навука 370, 125–129 (2020).
Wang, Y. і інш. Высокаэфектыўная цвёрдацельная электратэрмічная сістэма астуджэння. Навука 370, 129–133 (2020).
Meng, Y. і інш. Каскаднае электратэрмічнае астуджальнае прылада для вялікага павышэння тэмпературы. Нацыянальная энергія 5, 996–1002 (2020).
Олсен, Р. Б. і Браўн, Д. Д. Высокая эфектыўнасць прамога пераўтварэння цяпла ў электрычную энергію, звязаныя з піраэлектрычнымі вымярэннямі. Olsen, RB & Brown, DD Высокая эфектыўнасць прамога пераўтварэння цяпла ў электрычную энергію, звязаных з піраэлектрычнымі вымярэннямі.Олсен, Р. Б. і Браўн, Д. Д. Высокаэфектыўнае прамое пераўтварэнне цяпла ў электрычную энергію, звязанае з піраэлектрычнымі вымярэннямі. Olsen, RB & Brown, DD 高效直接将热量转换为电能相关的热释电测量。. Олсен, РБ і Браўн, Д.ДОлсен, Р.Б. і Браўн, Д.Д. Эфектыўнае прамое пераўтварэнне цяпла ў электрычнасць, звязанае з піраэлектрычнымі вымярэннямі.Сегнетаэлектрыкі 40, 17–27 (1982).
Пандзя, С. і інш. Шчыльнасць энергіі і магутнасці ў тонкіх рэлаксарных сегнетоэлектрычных плёнках. Нацыянальная alma mater. https://doi.org/10.1038/s41563-018-0059-8 (2018).
Smith, AN & Hanrahan, BM Каскаднае піраэлектрычнае пераўтварэнне: аптымізацыя сегнетоэлектрического фазавага пераходу і электрычных страт. Smith, AN & Hanrahan, BM Каскаднае піраэлектрычнае пераўтварэнне: аптымізацыя сегнетоэлектрического фазавага пераходу і электрычных страт.Smith, AN і Hanrahan, BM Каскаднае піраэлектрычнае пераўтварэнне: сегнетоэлектрический фазавы пераход і аптымізацыя электрычных страт. Smith, AN & Hanrahan, BM 级联热释电转换：优化铁电相变和电损耗。. Сміт, А.Н. і Ханрахан, Б.МSmith, AN і Hanrahan, BM Каскаднае піраэлектрычнае пераўтварэнне: аптымізацыя сегнетоэлектрических фазавых пераходаў і электрычных страт.Ж. Ужыванне. фізіка. 128, 24103 (2020).
Hoch, SR Выкарыстанне сегнетоэлектрических матэрыялаў для пераўтварэння цеплавой энергіі ў электрычную. працэс. IEEE 51, 838–845 (1963).
Олсен, Р.Б., Бруна, Д.А., Брыско, Дж.М. і Даллеа, Дж. Каскадны піраэлектрычны пераўтваральнік энергіі. Олсен, Р.Б., Бруна, Д.А., Брыско, Дж.М. і Даллеа, Дж. Каскадны піраэлектрычны пераўтваральнік энергіі.Олсен, Р.Б., Бруна, Д.А., Брыско, Дж.М. і Даллеа, Дж. Каскадны піраэлектрычны пераўтваральнік энергіі. Олсен, Р.Б., Бруна, Д.А., Брыско, Дж.М. і Дулеа, Дж. Олсен, Р.Б., Бруна, Д.А., Брыско, Дж.М. і Дулеа, Дж.Олсен, Р. Б., Бруна, Д. А., Брыско, Дж. М. і Даллеа, Дж. Каскадныя піраэлектрычныя пераўтваральнікі энергіі.Сегнетаэлектрыкі 59, 205–219 (1984).
Shebanov, L. & Borman, K. Аб цвёрдых растворах танталата свінцу і скандыю з высокім электракаларыйным эфектам. Shebanov, L. & Borman, K. Аб цвёрдых растворах танталата свінцу і скандыю з высокім электракаларыйным эфектам.Шэбанаў Л. і Борман К. Аб цвёрдых растворах танталата свінцу-скандыю з высокім электракаларыйным эфектам. Шэбанаў, Л. і Борман, К. 关于具有高电热效应的钪铅钪固溶体。 Шэбанаў, Л. і Борман, К.Шэбанаў Л. і Борман К. Аб цвёрдых растворах скандый-свінец-скандый з высокім электракаларыйным эфектам.Сегнетаэлектрыкі 127, 143–148 (1992).
Мы дзякуем N. Furusawa, Y. Inoue і K. Honda за дапамогу ў стварэнні MLC. PL, AT, YN, AA, JL, UP, VK, OB і ED Дзякуй Люксембургскаму нацыянальнаму даследчаму фонду (FNR) за падтрымку гэтай працы праз CAMELHEAT C17/MS/11703691/Defay, MASSENA PRIDE/15/10935404/Defay- Siebentritt, THERMODIMAT C20/MS/14718071/Defay і BRIDGES2021/MS/16282302/CECOHA/Defay.
Дэпартамент матэрыялазнаўства і тэхналогіі Люксембургскага тэхналагічнага інстытута (СПІС), Бельвуар, Люксембург