同济大学翟继卫团队: 实现电卡效应与温度稳定性的协同优化

主要观点总结

本文介绍了同济大学翟继卫教授团队在无铅陶瓷中通过构建多阶段铁电-弛豫相变，实现了电卡效应和工作温区的协同优化。该策略在66℃温度区间内实现了大电卡效应，表现出良好的温度稳定性，相关成果发表在《Journal of Materials Chemistry A》上。

关键观点总结

关键观点1: 研究背景

传统气体压缩制冷机存在环境危害和能量转换效率低的问题，固态制冷技术特别是电卡制冷技术因环境友好、效率高和易于小型化等特点具有良好的实际应用前景。

关键观点2: 研究内容

翟继卫教授团队通过在层状钛酸铋钠基陶瓷中构建多阶段铁电-弛豫相变，实现了电卡效应和工作温区的协同优化，在66℃的温度区间内实现了大电卡效应。

关键观点3: 研究成果应用

这种新型设计策略和优化机制将指导具有宽工作温度区间的高性能电卡材料的发展，对下一代制冷器件具有潜在的应用价值。

关键观点4: 论文发表

该研究以“Broadening the Operating Temperature Span of the Electrocaloric Effect in Lead-Free Ceramics via Creating Multi-Stage Phase Transitions”为题，发表在《Journal of Materials Chemistry A》上，并被选为hot article。该期刊报道材料化学各领域的高质量研究工作，影响因子较高。

文章预览

研究背景 制冷技术在人类生产生活的各个方面扮演着至关重要的作用，而传统气体压缩制冷机仍存在环境危害和能量转换效率低的问题，对下一代制冷器件的迫切需求促进了各种固态制冷技术的发展。 其中电卡制冷技术因环境友好、效率高和易于小型化等特点具有良好的实际应用前景。对于典型的伪一阶相变铁电体（如钛酸铋钠基材料），铁电-弛豫相变温度附近的电卡效应发生突增从而导致较差的温度稳定性，这限制了它的实际应用。 文章简介 近日，同济大学材料科学与工程学院 翟继卫教授 带领研究团队通过在层状钛酸铋钠基陶瓷中构建多阶段铁电-弛豫相变，实现了电卡效应和工作温区的协同优化。 该工作通过直接测量法表明，构建多阶段相变的策略在 66℃ 的温度区间内实现了大电卡效应 ( T >1 K)。在 44℃ 和 67℃ 的温度区间内，制冷性能 ………………………………