ECH600S Sondestadium Maakt Onderzoek Mogelijk naar Nieuwe Superparamagnetische High-Entropy Energieopslagkeramiek

Team van Northeastern University ontwerpt nieuwe superpara-elektrische keramiek met hoge entropie voor energieopslag met machinaal leren – GoGo Instruments ECH600S-sondepodium biedt belangrijke ondersteuning voor variabele temperaturen

Onlangs heeft de School of Materials Science and Engineering van de Northeastern University (China) een belangrijke doorbraak bereikt op het gebied van keramische materialen voor energieopslag. Het onderzoeksteam heeft met succes een op BaTiO₃ gebaseerd superpara-elektrisch keramiek met hoge entropie ontwikkeld met uitstekende diëlektrische energieopslagprestaties met behulp van een door machine learning ondersteunde ontwerpstrategie. Het gerelateerde werk werd gepubliceerd in het internationaal gerenommeerde tijdschrift Energy & Environmental Materials (IF > 15) onder de titel: “Machine Learning-Assisted Design of BaTiO₃-Based superparaelectric High-Entropy Ceramics with Superior Energy Storage". Klik om het originele document te bekijken

De hoge-entropiestrategie wordt beschouwd als een effectieve route om de energieopslagdichtheid en efficiëntie van loodvrije diëlektrische condensatoren te verbeteren. De enorme samenstellingsruimte van systemen met hoge entropie maakt het echter moeilijk om hoogwaardige materialen efficiënt te screenen met behulp van traditionele methoden van vallen en opstaan. Om deze uitdaging aan te gaan, gebruikte het team een ​​willekeurig bosregressiemodel, gebaseerd op experimentele gegevens van keramiek op basis van BaTiO₃. Vier sleuteldescriptoren – configuratie-entropie, tolerantiefactor, Pauling-elektronegativiteit en valentie-elektronenconcentratie – werden geselecteerd. Geleid door de verwachte verbeteringsacquisitiefunctie werden iteratieve experimenten uitgevoerd om snel de optimale compositie te vinden binnen een zoekruimte van 110.000 mogelijke composities. Als gevolg hiervan werd met succes een nieuw superpara-elektrisch keramiek met hoge entropie en uitstekende algehele energieopslagprestaties vervaardigd, wat een efficiënt en high-throughput paradigma opleverde voor de versnelde ontwikkeling van hoogwaardige diëlektrische energieopslagmaterialen.

In dit onderzoek was de elektrische karakterisering bij variabele temperatuur een cruciale stap om de energieopslagprestaties van de materialen te verifiëren. Het onderzoeksteam gebruikte de ECH600S-sondetrap voor verwarming en koeling van GoGo Instruments samen met een ferro-elektrische analysator om de unipolaire P-E-hysteresislussen bij verschillende temperaturen te meten, waaruit belangrijke prestatieparameters zoals energieopslagdichtheid en efficiëntie werden verkregen. De apparatuur wordt expliciet vermeld als een belangrijk testapparaat in de ondersteunende informatie van het artikel (oorspronkelijke annotatie: verwarmings- en koelsondetrap, ECH600S, GoGo Instruments, China).

De ECH600S-sondetrap is speciaal ontworpen voor elektrische tests bij variabele temperaturen en biedt de volgende kernvoordelen:

• Groot temperatuurbereik met nauwkeurige controle: temperatuurbereik van -190 °C tot 600 °C, dat voldoet aan de testvereisten voor variabele temperaturen van de meeste functionele materialen. Temperatuurstabiliteit van ±0,1 °C zorgt voor nauwkeurigheid en herhaalbaarheid van meetgegevens.
• Flexibele compatibiliteit met diverse elektrische instrumenten: Naadloze integratie met ferro-elektrische analysatoren, precisie-impedantieanalysatoren, bronmeters en andere elektrische testapparatuur om een ​​compleet elektrisch testplatform met variabele temperatuur te bouwen.
• Eenvoudige bediening: magnetisch bevestigde sondes maken flexibele positionering mogelijk; Bovendeksel van het schroeftype maakt het gemakkelijk laden en lossen van monsters mogelijk. Geschikt voor verschillende optische en elektrische testscenario's.

Dankzij de stabiele temperatuuromgeving en nauwkeurige temperatuurregeling van de ECH600S heeft het onderzoeksteam met succes hysteresislusgegevens bij verschillende temperaturen verkregen, wat een betrouwbare experimentele basis vormde voor het verifiëren van de energieopslagprestaties van de nieuwe keramiek met hoge entropie.

GoGo Instruments is opgericht in 2017. Het bedrijf richt zich op de ontwikkeling en integratie van temperatuurgecontroleerde (verwarming en koeling) instrumenten voor in-situ mechanisch, elektrisch en optisch testen, ten behoeve van geavanceerde materialen, halfgeleiders, nieuwe energie, biogeneeskunde, mijnbouw en andere gebieden. Kernproducten omvatten sondetrappen, optische trappen, SEM in situ trappen, in situ trektrappen met temperatuurregeling en meer. Onze producten worden veel gebruikt door universiteiten, onderzoeksinstituten en ondernemingen in heel China.