Đầu dò ECH600S cho phép nghiên cứu gốm lưu trữ năng lượng entropy cao siêu điện môi mới

Nhóm Đại học Đông Bắc thiết kế Gốm sứ lưu trữ năng lượng Entropy cao siêu paraelectric với học máy - Dụng cụ GoGo Giai đoạn thăm dò ECH600S cung cấp hỗ trợ chính cho các biến nhiệt độ

Mới đây, Trường Khoa học và Kỹ thuật Vật liệu thuộc Đại học Đông Bắc (Trung Quốc) đã có bước đột phá quan trọng trong lĩnh vực vật liệu gốm lưu trữ năng lượng. Nhóm nghiên cứu đã phát triển thành công gốm entropy siêu thuận điện dựa trên BaTiO₃ với hiệu suất lưu trữ năng lượng điện môi tuyệt vời bằng cách sử dụng chiến lược thiết kế có sự hỗ trợ của máy học. Công trình liên quan đã được công bố trên tạp chí nổi tiếng thế giới Vật liệu Năng lượng & Môi trường (IF > 15) với tựa đề: “Máy LeaThiết kế được hỗ trợ của Rning về Gốm sứ Entropy cao siêu thuận điện dựa trên BaTiO₃ với khả năng lưu trữ năng lượng vượt trội”. Nhấp để xem bài viết gốc

Chiến lược entropy cao được coi là một lộ trình hiệu quả để cải thiện mật độ lưu trữ năng lượng và hiệu suất của tụ điện điện môi không chì. Tuy nhiên, không gian bố cục rộng lớn của các hệ thống entropy cao gây khó khăn cho việc sàng lọc hiệu quả các vật liệu hiệu suất cao bằng các phương pháp thử và sai truyền thống. Để giải quyết thách thức này, nhóm nghiên cứu đã sử dụng mô hình hồi quy rừng ngẫu nhiên dựa trên dữ liệu thực nghiệm về gốm sứ dựa trên BaTiO₃. Bốn mô tả chính – entropy cấu hình, hệ số dung sai, độ âm điện Pauling và nồng độ electron hóa trị – đã được chọn. Được hướng dẫn bởi chức năng thu thập cải tiến dự kiến, các thử nghiệm lặp đi lặp lại đã được thực hiện để nhanh chóng khóa thành phần tối ưu trong không gian tìm kiếm gồm 110.000 thành phần có thể có. Kết quả là, một loại gốm entropy cao siêu thuận điện mới có hiệu suất lưu trữ năng lượng tổng thể xuất sắc đã được chế tạo thành công, cung cấp một mô hình hiệu quả và thông lượng cao để tăng tốc phát triển các vật liệu lưu trữ năng lượng điện môi hiệu suất cao.

Trong nghiên cứu này, việc xác định đặc tính điện ở nhiệt độ thay đổi là một bước quan trọng để xác minh hiệu suất lưu trữ năng lượng của vật liệu. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng bệ đầu dò làm nóng & làm mát ECH600S của GoGo Instruments cùng với máy phân tích sắt điện để đo vòng trễ P‑E đơn cực ở các nhiệt độ khác nhau, từ đó thu được các thông số hiệu suất chính như mật độ và hiệu suất lưu trữ năng lượng. Thiết bị này được liệt kê rõ ràng là thiết bị kiểm tra chính trong Thông tin hỗ trợ của bài báo (chú thích ban đầu: giai đoạn đầu dò làm nóng & làm mát, ECH600S, GoGo Instruments, Trung Quốc).

Bệ đỡ đầu dò ECH600S được thiết kế đặc biệt để thử nghiệm điện ở nhiệt độ thay đổi và mang lại những ưu điểm cốt lõi sau:

• Phạm vi nhiệt độ rộng với khả năng kiểm soát chính xác: Phạm vi nhiệt độ từ -190 °C đến 600 °C, đáp ứng các yêu cầu thử nghiệm nhiệt độ thay đổi của hầu hết các vật liệu chức năng. Độ ổn định nhiệt độ ±0,1 °C đảm bảo độ chính xác và độ lặp lại của dữ liệu đo.
• Khả năng tương thích linh hoạt với nhiều thiết bị điện khác nhau: Tích hợp liền mạch với máy phân tích sắt điện, máy phân tích trở kháng chính xác, máy đo nguồn và các thiết bị kiểm tra điện khác để xây dựng một nền tảng thử nghiệm điện có nhiệt độ thay đổi hoàn chỉnh.
• Vận hành dễ dàng: Đầu dò được gắn từ tính cho phép định vị linh hoạt; Nắp trên kiểu vít cho phép nạp và lấy mẫu thuận tiện. Thích hợp cho các tình huống thử nghiệm quang và điện khác nhau.

Nhờ môi trường nhiệt độ ổn định và khả năng kiểm soát nhiệt độ chính xác do ECH600S cung cấp, nhóm nghiên cứu đã thu được thành công dữ liệu vòng trễ ở các nhiệt độ khác nhau, cung cấp cơ sở thực nghiệm đáng tin cậy để xác minh hiệu suất lưu trữ năng lượng của gốm sứ entropy cao mới.

GoGo Instruments được thành lập vào năm 2017. Công ty tập trung vào phát triển và tích hợp các thiết bị kiểm soát nhiệt độ (sưởi ấm & làm mát) để thử nghiệm cơ, điện và quang học tại chỗ, phục vụ các vật liệu tiên tiến, chất bán dẫn, năng lượng mới, y sinh, khai thác mỏ và các lĩnh vực khác. Các sản phẩm cốt lõi bao gồm các giai đoạn thăm dò, giai đoạn quang học, giai đoạn SEM tại chỗ, giai đoạn kéo tại chỗ với khả năng kiểm soát nhiệt độ, v.v. Sản phẩm của chúng tôi được sử dụng rộng rãi bởi các trường đại học, viện nghiên cứu và doanh nghiệp trên khắp Trung Quốc.