摘要 硫族化物相变材料 (PCM) 在从非晶相结晶时表现出明显的光反射率和电阻率差异,是非挥发性光子和电子应用的主要候选材料。除了旗舰 Ge 2 Sb 2 Te 5 相变合金外,掺杂的 Sb 2 Te 合金,尤其是用于可重写光盘的 AgInSbTe,几十年来也得到了广泛的研究,尽管如此,关于这一重要 PCM 系列光学特性的理论见解仍然很少。在这里,我们进行了彻底的从头算模拟,以从原子层面了解 Sb 2 Te 和 AgInSbTe 的光学特性。我们表明,非晶相和结晶相之间的巨大光学差异源于母体化合物 Sb 2 Te 中键类型的变化。Ag 和 In 杂质主要用于稳定非晶相,对相变时介电函数的巨大变化影响甚微。
•描述潜在和明智的存储之间的差异•定义相变材料•概述PCM在建立到建筑物信封时如何改善建筑物的热性能•向HVAC设计师解释如何熟悉熟悉热量的设计问题
摘要:冰箱中纳入的相变材料(PCM)可用于将其能源消耗从高峰期转移,当电网能源需求最高,转换为非高峰期。尽管PCM可以使用能源需求曲线,但如果采用了使用时间(TOU)电价,则可以实现经济节省。但是,每小时的碳发射因子通常与小时的关税无关,并且由于冰箱的运行而发射的最终CO 2不会完全优化。在这项工作中,提出了一种基于模拟退火优化技术的方法,以确定嵌入PCM的机柜冰箱的最佳工作时间表,以减少其间接碳排放。使用了具有不同代表性碳强度的国家的数据。归一化的标准偏差和归一化范围是预测拟议解决方案中碳排放减少的最佳统计指数。这些参数证明,算法的应用较高的碳强度变化(乌拉圭,法国,丹麦和德国)的国家受益。成本和降低碳排放量不能同时最大化,并且需要取舍。
摘要:硫族相变材料 (PCM) 在非挥发性的非晶态和结晶态之间具有很大的光学特性差异,引起了人们对其在长期接近零功耗的超紧凑光子集成电路中的应用的浓厚兴趣。然而,在过去十年中,PCM 集成光子器件和网络受到各种常用 PCM 本身巨大光学损耗的困扰。在本文中,我们重点研究了一种新兴低损耗相变材料 Sb 2 Se 3 在硅光子平台上的沉积、特性和单片集成。蒸发的 Sb-Se 薄膜的非晶相和结晶相之间的折射率对比度被优化到 0.823,而椭圆偏振法测得的消光系数保持小于 10 − 5。当集成在硅波导上时,非晶薄膜引入的传播损耗可以忽略不计。结晶后,磁控溅射Sb-Se贴片覆盖硅波导的传播损耗低至0.019 dB/µm,而热蒸发贴片覆盖硅波导的传播损耗低于0.036 dB/µm。
相变材料(PCM)通过提供热量存储,管理和调节以及废热回收来提供有希望的解决方案。这些材料可以弥合能源需求和生产之间的差距,尤其是在太阳系中。PCM在被动建筑温度控制,加热和冷却系统,光伏(PV/PVT)系统中具有巨大的潜在应用,甚至清洁烹饪技术。但是,必须克服诸如长期稳定性,低导热率,泄漏以及对可持续材料的需求之类的挑战,以充分实现其收益。形状稳定的PCM(SS-PCM),以维持形状稳定性,并使用诸如碳和二氧化硅骨架,金属框架和聚合物等多孔结构来防止泄漏问题。可持续发展目标目标促进了对基于生物的材料和农业残留物(如天然纤维,木质纤维素或生物炭)的兴趣,其天然多孔结构非常适合准备SS-PCM。使用废物自然纤维或木质纤维素材料作为PCM支持提供了多种好处:与焚化相比,大幅降低成本,废物瓦解和减少的碳排放(与SDGS 3、7、11-13和15对齐)。但是,由于种类繁多的材料,该研究领域仍在开发中,需要进一步探索。在这种情况下,该项目着重于将农业废物的选择和可持续转化为一种新型的,完全基于生物的复合形状稳定相变材料(SS-PCM),评估对被动能源应用和生命周期分析(LCA)。这个创新的项目通过利用可用的资源来应对能源挑战:农业废物及其转换为高价值SS-PCM,从而促进节能和提高清洁能源应用的效率。该项目的创新潜力可以直接促进两个可持续发展目标:气候行动和负担得起的清洁能源,而拟议的项目与负责任的创新原则保持一致,以在道德和负责任的情况下对社会产生积极影响。参考:
摘要:以各种放电速率对电动汽车(EV)电池模块进行了装满的复合容器(EV)电池模块。在没有任何供热材料的情况下,分别在1 C,2 C和4 C放电速率下的平均细胞温度可能达到38℃,50℃和70℃。与传统电池模块相比,PCM的温度明显低。例如,在4 C放电速率下,PCM填充模块内部的电池单元都无法达到70°C。不幸的是,PCM添加也降低了复合材料的拉伸质量。进一步的研究使用了Paraffin-20和Caprylone,因为PCMS由于其独特的潜在热纤维而提供了截然不同的热性能。据观察,尽管与caprylone相比,paraffin混合物的高熔融温度略低,但可能会导致温度更均匀。总体而言,这两个PCM都可以用作电动电池模块中任何潜在的热滥用的被动保护,而就机械强度而言,强烈鼓励使用复合加固材料。
现代技术的出现导致可充电二级电池的利用率显着增加。尽管锂离子(锂离子)电池的可持续性,但锂的可用性有限,促使对替代储能技术的研究促进了研究。钠离子(Na-ion)电池是锂离子电池的潜在替代品,已成为一种非常有前途的竞争者。但是,要使这些电池在工业上可行,需要增强能源和功率密度等某些特性。为了解决这个问题,电池一直是研究的重点,并且已经开发了电池热管理系统。这些系统旨在评估电池性能,该电池性能受到温度的强烈影响。有效的热管理确保电池在最佳温度范围内运行。这项研究对小袋型电池进行了建模,并评估了相变材料(PCM)对电池温度控制的影响。使用不同的PCM进行比较分析以了解其影响。该研究分析了电池对特定温度范围的响应,并评估了不同的PCM如何影响电池冷却性能。结果为确保有效的电池运行提供了关键见解。此外,这项研究支持在工业应用中更广泛地采用NA-ON电池,并为可持续储能系统的发展做出贡献。
摘要 - 光子综合电路(图片)是片上光学技术的基础。MACH-ZEHNDER调制器(MZM)是图片的有吸引力的构件,这些图片主要依赖于材料中弱且挥发性的光学效应。相比之下,相变材料(PCM),例如GE 2 SB 2 SE 4 TE 1(GSST)是有前途的候选人,可以实现有效且非易失性的可重构光学设备。然而,PCM的相跃迁伴随着其折射率的假想部分的大大变化,这使得MZMS的设计具有挑战性。在本文中,引入了两种称为“损失平衡”和“均衡”的有趣设计方法,以提出基于GSST的高性能MZM。在这方面,提出了以石墨烯为基础的基于GSST的波导,该波导在两种引入方法中都扮演着可构型活性波导的作用。根据提出的分析,在1550 nm的波长下,活性长度为4.725 µm,插入小于2 dB的非易失性MZM是可实现的。最后,对提出的基于GSST的波导进行热模拟,以便估计要进行非晶化(擦除)和结晶过程所需的电压分别为12 V和4.3 V。
智能窗户。[6–8] 此外,如果可以利用聚合物的隔热性能,TW 在节能建筑应用方面有潜力。[9] 有机相变材料 (PCM) 是适合混合到聚合物复合材料中的潜热存储介质,可以转移或降低建筑物的热负荷峰值。[10,11] PCM 在相变过程中可以通过熔化和结晶吸收和释放潜热。基于化石的石蜡和聚乙二醇已广泛用于热能存储,具有较大的存储容量和理想的转变温度范围(10-45°C)。[12] 然而,除了不可持续之外,这些 PCM 的形状稳定性差,熔化时会出现泄漏,导致循环能力差。作为一种解决方案,已经探索了木质结构来嵌入 PCM 并避免在固液相变过程中发生泄漏,但是,开发的材料不透明并且能源效率有限。 [13–16] 我们实验室过去首次尝试开发用于热能存储的多功能 TW,重点关注化石基 PCM。[17,18] 虽然用于 PCM 封装的环保木材基材有助于可持续发展,但需要生物基 PCM 替代品来限制材料的碳足迹。[19] 如果需要对木材进行化学功能化处理,则处理方式应环保。[20] 我们的贡献包括绿色琥珀酰化以稳定水分和改善木材/聚合物相互作用,[21] 以及由柠檬烯制成的新型生物基聚合物基质,用于 TW 生物复合材料。[22] 剩下的挑战是设计完全生物基和功能性的 TW 用于热存储,其中所有成分都来自可再生资源,且加工对环境的影响较小。由此产生的 TW 应该是可持续的,而不会影响储热性能、机械性能和透明度。来自植物油和脂肪酸的天然脂肪醇是传统 PCM 的绿色替代品。 [23] 生物基 1-十二醇,也称为月桂醇,具有高潜热和适当的转变温度(25°C)。只有少数研究将 1-十二醇与木质纤维素材料结合。[24–26] 然而,这些材料表现出较差的形状稳定性和潜热,仍然需要石油资源,并且缺乏可持续性指标。为了解决这些缺点,脱木质素木材“骨架”因其层次分明、
Sheena S. S. S. S. S. S. S. S. S. S. S. Sheena S. S.工程政府理工学院,Kalamassery,683104,Ernakulam,喀拉拉邦摘要:由于与常规化石燃料汽车及其增加的能源需求相关的环境问题,电动汽车的使用引起了人们的关注。电池在充电和放电时产生的热量以及高操作温度会对电池的寿命产生不利影响,并导致热失控。电池热管理系统(BTM)从根本上需要确保电池安全运行并延长其寿命。已经开发了许多BTMS种类,包括使用空气冷却,液体冷却,基于PCM的冷却,热管,热电冷却等的BTMS类型。混合BTM(HBTMS)的开发结合了现在使用的主动和被动系统,这是由于每种类型都具有不同优势和限制的事实提示。当前的研究检查了几种混合BTMS配置,并将它们与现有BTMS进行了比较。研究集中在高排放率环境下采用HBTM的优势。它对具有液体冷却的PCM和PCMS中的性能影响参数的影响提供了批判性分析,以及将来开发HBTMS的此类研究范围。索引条款 - 电动汽车,锂离子电池,热管理。