Fortschritte bei Ceriumoxid -Wärmeschalter
Forscher des Forschungsinstituts für elektronische Wissenschaft der Universität Hokkaido haben einen Wärmeleitschalter unter Verwendung von Ceriumoxid entwickelt und bieten eine verbesserte Effizienz und Nachhaltigkeit.
Thermische Schalter steuern die Wärmeübertragung elektrisch und sind entscheidend für die Verbesserung der thermischen Managementsysteme.Elektrochemische thermische Schalter haben jedoch traditionell unter einer begrenzten Leistung gelitten und ihre weit verbreitete Verwendung in Sektoren wie Elektronik, Energie und Wärmewiederherstellung behindert.
Ein Team von Forschern des Forschungsinstituts für elektronische Wissenschaft der Hokkaido University untersuchte einen neuen Ansatz mit Ceriumoxid (CEO2) Dünnfilmen als aktives Material in thermischen Schaltern.Diese Methode bietet eine effizientere und nachhaltigere Lösung.Ihre Ergebnisse zeigen, dass CEO2-basierte thermische Schalter frühere Leistungsbenchmarks übertreffen können.
Das neuartige Gerät zeigt ein Ein/Aus-Wärmeleitfähigkeitsverhältnis von 5,8 und eine Wärmeleitfähigkeit (κ) -schaltende Breite von 10,3 W/m · k, wodurch ein neues Benchmark für elektrochemische thermische Schalter festgelegt wird.
In seinem minimalen Zustand (Off-State) beträgt die thermische Leitfähigkeit 2,2 W/m · k;Im oxidierten Zustand (On-State) steigt es signifikant auf 12,5 w/m · k an.Diese Leistungsmetriken bleiben nach 100 Zyklen der Reduktion und Oxidation stabil und zeigen außergewöhnliche Haltbarkeit und Zuverlässigkeit für die langfristige Verwendung in praktischen Anwendungen.Ein wesentlicher Vorteil dieser Technologie ist Ceriumoxid, eine weit verbreitete Substanz, die für ihre Kosteneffizienz und ihre ökologische Nachhaltigkeit bekannt ist.
Im Gegensatz zu herkömmlichen thermischen Schalter, die auf seltenen und teuren Materialien angewiesen sind, bietet CEO2 eine erschwingliche und reichlich vorhandene Alternative, die die Kosten senkt und die Umweltauswirkungen von Wärmemanagementlösungen verringert.Dies verbessert die Effizienz, Skalierbarkeit und das Potenzial der Technologie in verschiedenen Branchen.
Die Entwicklung von thermischen Switches von CEO2 basiert auf dem CEO2-basierten Wärmeschalter mit weitreichenden Anwendungen in Bereichen wie Elektronikkühlung und erneuerbaren Energiesystemen.Diese Schalter, die in thermischen Fensterläden und fortgeschrittenen Anzeigen verwendet werden, regulieren die Infrarotwärmeübertragung effektiv, verbessern die Abfallwärmegewinnung und unterstützen energieeffiziente Systeme.
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