ECH600S Probe Stage ช่วยให้การวิจัยเกี่ยวกับเซรามิกเก็บพลังงานเอนโทรปีสูงแบบซุปเปอร์พาราอิเล็กทริกแบบใหม่

ทีมงานมหาวิทยาลัย Northeastern ออกแบบเซรามิกกักเก็บพลังงานเอนโทรปีสูงซุปเปอร์พาราอิเล็กทริกแบบใหม่พร้อมการเรียนรู้ของเครื่อง – GoGo Instruments โพรบ ECH600S Probe Stage ให้การสนับสนุนอุณหภูมิที่เปลี่ยนแปลงได้ที่สำคัญ

เมื่อเร็วๆ นี้ โรงเรียนวัสดุศาสตร์และวิศวกรรมศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัย Northeastern (จีน) ได้สร้างความก้าวหน้าครั้งสำคัญในด้านวัสดุเซรามิกที่เก็บพลังงาน ทีมวิจัยประสบความสำเร็จในการพัฒนาเซรามิกซูเปอร์พาราอิเล็กทริกเอนโทรปีสูงที่ใช้ BaTiO₃ พร้อมประสิทธิภาพการจัดเก็บพลังงานไดอิเล็กทริกที่ยอดเยี่ยม โดยใช้กลยุทธ์การออกแบบที่ได้รับความช่วยเหลือจากการเรียนรู้ของเครื่อง งานที่เกี่ยวข้องได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Energy & Environmental Materials ที่มีชื่อเสียงระดับนานาชาติ (IF > 15) ภายใต้หัวข้อ: “Machine Leaการออกแบบโดยใช้ความช่วยเหลือจาก rning ของเซรามิกซูเปอร์พาราอิเล็กทริกเอนโทรปีสูงที่ใช้ BaTiO₃ พร้อมการกักเก็บพลังงานที่เหนือกว่า” คลิกเพื่อดูเอกสารต้นฉบับ

กลยุทธ์เอนโทรปีสูงถือเป็นแนวทางที่มีประสิทธิภาพในการปรับปรุงความหนาแน่นและประสิทธิภาพของการจัดเก็บพลังงานของตัวเก็บประจุไดอิเล็กตริกไร้สารตะกั่ว อย่างไรก็ตาม พื้นที่การจัดองค์ประกอบที่กว้างขวางของระบบเอนโทรปีสูงทำให้ยากต่อการคัดกรองวัสดุประสิทธิภาพสูงอย่างมีประสิทธิภาพโดยใช้วิธีการลองผิดลองถูกแบบดั้งเดิม เพื่อจัดการกับความท้าทายนี้ ทีมงานได้ใช้แบบจำลองการถดถอยของฟอเรสต์แบบสุ่มโดยอิงตามข้อมูลการทดลองของเซรามิกที่มี BaTiO₃ มีการเลือกคำอธิบายหลักสี่ประการ ได้แก่ เอนโทรปีการกำหนดค่า ปัจจัยความคลาดเคลื่อน พอลิงอิเล็กโตรเนกาติวีตี้ และความเข้มข้นของเวเลนซ์อิเล็กตรอน ตามคำแนะนำของฟังก์ชันการรับการปรับปรุงที่คาดหวัง การทดลองซ้ำได้ดำเนินการเพื่อล็อคเข้าสู่องค์ประกอบที่เหมาะสมที่สุดอย่างรวดเร็วภายในพื้นที่ค้นหาองค์ประกอบที่เป็นไปได้ 110,000 รายการ ผลที่ได้คือ เซรามิกซูเปอร์พาราอิเล็กทริกเอนโทรปีสูงชนิดใหม่ที่มีประสิทธิภาพการจัดเก็บพลังงานโดยรวมที่ยอดเยี่ยมได้รับการประดิษฐ์ขึ้นอย่างประสบความสำเร็จ โดยให้กระบวนทัศน์ที่มีประสิทธิภาพและมีปริมาณงานสูงสำหรับการพัฒนาวัสดุกักเก็บพลังงานไดอิเล็กทริกประสิทธิภาพสูงแบบเร่งด่วน

ในการศึกษานี้ การระบุคุณลักษณะทางไฟฟ้าที่อุณหภูมิแปรผันเป็นขั้นตอนสำคัญในการตรวจสอบประสิทธิภาพการจัดเก็บพลังงานของวัสดุ ทีมวิจัยใช้โพรบทำความร้อนและความเย็นของ GoGo Instruments ECH600S ร่วมกับเครื่องวิเคราะห์เฟอร์โรอิเล็กทริกเพื่อวัดลูปฮิสเทรีซีส P-E แบบขั้วเดียวที่อุณหภูมิต่างๆ เพื่อให้ได้พารามิเตอร์ประสิทธิภาพหลัก เช่น ความหนาแน่นและประสิทธิภาพในการกักเก็บพลังงาน อุปกรณ์ดังกล่าวได้รับการระบุไว้อย่างชัดเจนว่าเป็นอุปกรณ์ทดสอบหลักในข้อมูลสนับสนุนของเอกสาร (คำอธิบายประกอบดั้งเดิม: ขั้นตอนการสอบสวนการทำความร้อนและความเย็น, ECH600S, GoGo Instruments, จีน)

แท่นโพรบ ECH600S ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษสำหรับการทดสอบทางไฟฟ้าที่อุณหภูมิแปรผัน และมีข้อดีหลักๆ ดังต่อไปนี้:

• ช่วงอุณหภูมิกว้างพร้อมการควบคุมที่แม่นยำ: ช่วงอุณหภูมิตั้งแต่ -190 °C ถึง 600 °C ครอบคลุมข้อกำหนดการทดสอบอุณหภูมิแปรผันของวัสดุที่ใช้งานได้จริงส่วนใหญ่ ความเสถียรของอุณหภูมิ ±0.1 °C ช่วยให้มั่นใจในความแม่นยำและความสามารถในการทำซ้ำของข้อมูลการวัด
• ความเข้ากันได้ที่ยืดหยุ่นกับเครื่องมือไฟฟ้าต่างๆ: ผสานรวมอย่างลงตัวกับเครื่องวิเคราะห์เฟอร์โรอิเล็กทริก เครื่องวิเคราะห์อิมพีแดนซ์ที่มีความแม่นยำ มิเตอร์วัดแหล่งกำเนิด และอุปกรณ์ทดสอบทางไฟฟ้าอื่นๆ เพื่อสร้างแพลตฟอร์มการทดสอบทางไฟฟ้าที่อุณหภูมิแปรผันที่สมบูรณ์
• ใช้งานง่าย: หัววัดที่ติดด้วยแม่เหล็กช่วยให้กำหนดตำแหน่งได้อย่างยืดหยุ่น ฝาครอบด้านบนแบบสกรูช่วยให้สามารถโหลดและขนตัวอย่างได้สะดวก เหมาะสำหรับสถานการณ์การทดสอบด้านแสงและไฟฟ้าต่างๆ

ด้วยสภาพแวดล้อมของอุณหภูมิที่เสถียรและการควบคุมอุณหภูมิที่แม่นยำของ ECH600S ทีมวิจัยจึงประสบความสำเร็จในการรับข้อมูลลูปฮิสเทรีซิสที่อุณหภูมิต่างๆ กัน ซึ่งเป็นพื้นฐานการทดลองที่เชื่อถือได้สำหรับการตรวจสอบประสิทธิภาพการจัดเก็บพลังงานของเซรามิกเอนโทรปีสูงใหม่

GoGo Instruments ก่อตั้งขึ้นในปี 2017 บริษัทมุ่งเน้นไปที่การพัฒนาและการบูรณาการเครื่องมือควบคุมอุณหภูมิ (การทำความร้อนและความเย็น) สำหรับการทดสอบเครื่องกล ไฟฟ้า และการมองเห็นในแหล่งกำเนิด โดยให้บริการวัสดุขั้นสูง เซมิคอนดักเตอร์ พลังงานใหม่ ชีวเวชศาสตร์ เหมืองแร่ และสาขาอื่นๆ ผลิตภัณฑ์หลัก ได้แก่ ระยะโพรบ ระยะออปติคัล ระยะ SEM ในแหล่งกำเนิด ระยะแรงดึงในแหล่งกำเนิดพร้อมการควบคุมอุณหภูมิ และอื่นๆ ผลิตภัณฑ์ของเราถูกใช้กันอย่างแพร่หลายในมหาวิทยาลัย สถาบันวิจัย และองค์กรต่างๆ ทั่วประเทศจีน