Το στάδιο ανίχνευσης ECH600S επιτρέπει την έρευνα σχετικά με νέα υπερπαραηλεκτρικά κεραμικά αποθήκευσης ενέργειας υψηλής εντροπίας

Η ομάδα του Northeastern University σχεδιάζει νέα υπερπαραηλεκτρικά κεραμικά αποθήκευσης ενέργειας υψηλής εντροπίας με μηχανική εκμάθηση – Όργανα GoGo Το στάδιο ανίχνευσης ECH600S παρέχει βασική υποστήριξη μεταβλητής θερμοκρασίας

Πρόσφατα, η Σχολή Επιστήμης και Μηχανικής Υλικών στο Northeastern University (Κίνα) έκανε μια σημαντική ανακάλυψη στα κεραμικά υλικά αποθήκευσης ενέργειας. Η ερευνητική ομάδα ανέπτυξε με επιτυχία ένα υπερπαραηλεκτρικό κεραμικό υψηλής εντροπίας βασισμένο σε BaTiO3 με εξαιρετική απόδοση αποθήκευσης διηλεκτρικής ενέργειας χρησιμοποιώντας μια στρατηγική σχεδιασμού με τη βοήθεια μηχανικής μάθησης. Η σχετική εργασία δημοσιεύτηκε στο διεθνούς φήμης περιοδικό Energy & Environmental Materials (IF > 15) με τίτλο: «Machine LeaΣχεδίαση υποβοηθούμενη από rning υπερπαραηλεκτρικών κεραμικών υψηλής εντροπίας με βάση BaTiO‑ με ανώτερη αποθήκευση ενέργειας.» Κάντε κλικ για να δείτε το πρωτότυπο χαρτί

Η στρατηγική υψηλής εντροπίας θεωρείται μια αποτελεσματική οδός για τη βελτίωση της πυκνότητας αποθήκευσης ενέργειας και της απόδοσης των διηλεκτρικών πυκνωτών χωρίς μόλυβδο. Ωστόσο, ο τεράστιος χώρος σύνθεσης των συστημάτων υψηλής εντροπίας καθιστά δύσκολο τον αποτελεσματικό έλεγχο υλικών υψηλής απόδοσης χρησιμοποιώντας παραδοσιακές μεθόδους δοκιμής και λάθους. Για να αντιμετωπίσει αυτήν την πρόκληση, η ομάδα χρησιμοποίησε ένα μοντέλο τυχαίας παλινδρόμησης δασών που βασίζεται σε πειραματικά δεδομένα κεραμικών με βάση το BaTiO3. Επιλέχθηκαν τέσσερις βασικοί περιγραφείς - η εντροπία διαμόρφωσης, ο παράγοντας ανοχής, η ηλεκτραρνητικότητα Pauling και η συγκέντρωση ηλεκτρονίων σθένους. Με γνώμονα την αναμενόμενη λειτουργία απόκτησης βελτίωσης, πραγματοποιήθηκαν επαναληπτικά πειράματα για να κλειδωθεί γρήγορα στη βέλτιστη σύνθεση μέσα σε ένα χώρο αναζήτησης 110.000 πιθανών συνθέσεων. Ως αποτέλεσμα, κατασκευάστηκε με επιτυχία ένα νέο υπερπαραηλεκτρικό κεραμικό υψηλής εντροπίας με εξαιρετική συνολική απόδοση αποθήκευσης ενέργειας, παρέχοντας ένα αποδοτικό και υψηλής απόδοσης παράδειγμα για την επιταχυνόμενη ανάπτυξη διηλεκτρικών υλικών αποθήκευσης ενέργειας υψηλής απόδοσης.

Σε αυτή τη μελέτη, ο ηλεκτρικός χαρακτηρισμός μεταβλητής θερμοκρασίας ήταν ένα κρίσιμο βήμα για την επαλήθευση της απόδοσης αποθήκευσης ενέργειας των υλικών. Η ερευνητική ομάδα χρησιμοποίησε το στάδιο του καθετήρα θέρμανσης και ψύξης GoGo Instruments ECH600S μαζί με έναν σιδηροηλεκτρικό αναλυτή για να μετρήσει τους μονοπολικούς βρόχους υστέρησης P‑E σε διαφορετικές θερμοκρασίες, από τους οποίους προέκυψαν βασικές παράμετροι απόδοσης, όπως η πυκνότητα αποθήκευσης ενέργειας και η απόδοση. Ο εξοπλισμός αναφέρεται ρητά ως βασική συσκευή δοκιμής στις Υποστηρικτικές Πληροφορίες του χαρτιού (πρωτότυπος σχολιασμός: στάδιο μέτρησης θέρμανσης και ψύξης, ECH600S, GoGo Instruments, Κίνα).

Το στάδιο ανιχνευτή ECH600S έχει σχεδιαστεί ειδικά για ηλεκτρικές δοκιμές μεταβλητής θερμοκρασίας και προσφέρει τα ακόλουθα βασικά πλεονεκτήματα:

• Ευρύ εύρος θερμοκρασίας με ακριβή έλεγχο: Εύρος θερμοκρασίας από -190 °C έως 600 °C, καλύπτοντας τις απαιτήσεις δοκιμών μεταβλητής θερμοκρασίας των περισσότερων λειτουργικών υλικών. Η σταθερότητα θερμοκρασίας ±0,1 °C διασφαλίζει την ακρίβεια και την επαναληψιμότητα των δεδομένων μέτρησης.
• Ευέλικτη συμβατότητα με διάφορα ηλεκτρικά όργανα: Ενσωματώνεται άψογα με σιδηροηλεκτρικούς αναλυτές, αναλυτές σύνθετης αντίστασης ακριβείας, μετρητές πηγής και άλλο ηλεκτρικό εξοπλισμό δοκιμής για τη δημιουργία μιας πλήρους πλατφόρμας ηλεκτρικών δοκιμών μεταβλητής θερμοκρασίας.
• Εύκολη λειτουργία: Οι μαγνητικά προσαρτημένοι ανιχνευτές επιτρέπουν την ευέλικτη τοποθέτηση. Το άνω κάλυμμα τύπου βιδωτού επιτρέπει την εύκολη φόρτωση και εκφόρτωση του δείγματος. Κατάλληλο για διάφορα σενάρια οπτικών και ηλεκτρικών δοκιμών.

Χάρη στο σταθερό περιβάλλον θερμοκρασίας και τον ακριβή έλεγχο θερμοκρασίας που παρέχεται από το ECH600S, η ερευνητική ομάδα έλαβε με επιτυχία δεδομένα βρόχου υστέρησης σε διαφορετικές θερμοκρασίες, παρέχοντας μια αξιόπιστη πειραματική βάση για την επαλήθευση της απόδοσης αποθήκευσης ενέργειας των νέων κεραμικών υψηλής εντροπίας.

Η GoGo Instruments ιδρύθηκε το 2017. Η εταιρεία εστιάζει στην ανάπτυξη και ενσωμάτωση οργάνων ελεγχόμενης θερμοκρασίας (θέρμανσης και ψύξης) για επιτόπιες μηχανικές, ηλεκτρικές και οπτικές δοκιμές, που εξυπηρετούν προηγμένα υλικά, ημιαγωγούς, νέα ενέργεια, βιοϊατρική, εξόρυξη και άλλους τομείς. Τα βασικά προϊόντα περιλαμβάνουν στάδια ανιχνευτή, οπτικά στάδια, στάδια SEM in-situ, in-situ στάδια εφελκυσμού με έλεγχο θερμοκρασίας και άλλα. Τα προϊόντα μας χρησιμοποιούνται ευρέως από πανεπιστήμια, ερευνητικά ιδρύματα και επιχειρήσεις σε όλη την Κίνα.