ECH600S Probe Stage consente la ricerca su nuove ceramiche superparaelettriche ad alta entropia per lo stoccaggio dell'energia

Un team della Northeastern University progetta una nuova ceramica superparaelettrica per l'accumulo di energia ad alta entropia con apprendimento automatico – Il palco della sonda ECH600S di GoGo Instruments fornisce un supporto chiave per la temperatura variabile

Recentemente, la Scuola di Scienza e Ingegneria dei Materiali della Northeastern University (Cina) ha fatto un importante passo avanti nei materiali ceramici per l’immagazzinamento di energia. Il team di ricerca ha sviluppato con successo una ceramica superparaelettrica ad alta entropia basata su BaTiO₃ con eccellenti prestazioni di accumulo di energia dielettrica utilizzando una strategia di progettazione assistita dall'apprendimento automatico. Il lavoro correlato è stato pubblicato sulla rivista di fama internazionale Energy & Environmental Materials (IF > 15) con il titolo: “Machine LeaProgettazione assistita da rning di ceramiche superparaelettriche ad alta entropia basate su BaTiO₃ con accumulo di energia superiore". Fare clic per visualizzare il documento originale

La strategia ad alta entropia è considerata un percorso efficace per migliorare la densità di accumulo di energia e l’efficienza dei condensatori dielettrici senza piombo. Tuttavia, l’ampio spazio compositivo dei sistemi ad alta entropia rende difficile vagliare in modo efficiente i materiali ad alte prestazioni utilizzando i tradizionali metodi di prova ed errore. Per affrontare questa sfida, il team ha utilizzato un modello di regressione forestale casuale basato su dati sperimentali di ceramiche a base di BaTiO₃. Sono stati selezionati quattro descrittori chiave: entropia configurazionale, fattore di tolleranza, elettronegatività di Pauling e concentrazione di elettroni di valenza. Guidati dalla funzione di acquisizione del miglioramento previsto, sono stati eseguiti esperimenti iterativi per individuare rapidamente la composizione ottimale all'interno di uno spazio di ricerca di 110.000 possibili composizioni. Di conseguenza, è stata fabbricata con successo una nuova ceramica superparaelettrica ad alta entropia con eccellenti prestazioni complessive di stoccaggio dell’energia, fornendo un paradigma efficiente e ad alta produttività per lo sviluppo accelerato di materiali di stoccaggio dell’energia dielettrica ad alte prestazioni.

In questo studio, la caratterizzazione elettrica a temperatura variabile è stata un passaggio fondamentale per verificare le prestazioni di stoccaggio energetico dei materiali. Il team di ricerca ha utilizzato lo stadio della sonda di riscaldamento e raffreddamento ECH600S di GoGo Instruments insieme a un analizzatore ferroelettrico per misurare i cicli di isteresi P‑E unipolari a diverse temperature, da cui sono stati ottenuti parametri prestazionali chiave come la densità di accumulo di energia e l'efficienza. L'apparecchiatura è esplicitamente elencata come dispositivo di test chiave nelle informazioni di supporto del documento (annotazione originale: stadio sonda di riscaldamento e raffreddamento, ECH600S, GoGo Instruments, Cina).

Il piano sonda ECH600S è progettato specificatamente per test elettrici a temperatura variabile e offre i seguenti vantaggi principali:

• Ampio intervallo di temperature con controllo preciso: intervallo di temperature da -190 °C a 600 °C, che copre i requisiti di test a temperatura variabile della maggior parte dei materiali funzionali. La stabilità della temperatura di ±0,1 °C garantisce accuratezza e ripetibilità dei dati di misurazione.
• Compatibilità flessibile con vari strumenti elettrici: si integra perfettamente con analizzatori ferroelettrici, analizzatori di impedenza di precisione, misuratori di sorgenti e altre apparecchiature di test elettrici per creare una piattaforma completa di test elettrici a temperatura variabile.
• Funzionamento semplice: le sonde fissate magneticamente consentono un posizionamento flessibile; Il coperchio superiore a vite consente un comodo caricamento e scaricamento dei campioni. Adatto a vari scenari di test ottici ed elettrici.

Grazie all’ambiente a temperatura stabile e al controllo preciso della temperatura fornito dall’ECH600S, il team di ricerca ha ottenuto con successo dati del ciclo di isteresi a diverse temperature, fornendo una base sperimentale affidabile per verificare le prestazioni di accumulo di energia delle nuove ceramiche ad alta entropia.

GoGo Instruments è stata fondata nel 2017. L'azienda si concentra sullo sviluppo e sull'integrazione di strumenti a temperatura controllata (riscaldamento e raffreddamento) per test meccanici, elettrici e ottici in situ, al servizio di materiali avanzati, semiconduttori, nuova energia, biomedicina, estrazione mineraria e altri campi. I prodotti principali includono stadi sonda, stadi ottici, stadi in-situ SEM, stadi di trazione in-situ con controllo della temperatura e altro ancora. I nostri prodotti sono ampiamente utilizzati da università, istituti di ricerca e imprese in tutta la Cina.