并提高了整体性能。关键词:锂离子电池、热管理、SS-PCM、混合层状钙钛矿。介绍热能存储是一个关键问题,特别是考虑到最终能源应用中热密集型过程的普遍性。潜热存储的特点是相变焓高,与敏感存储方法相比具有明显的优势,能量密度高出三到五倍。潜热存储的等温特性,加上通过材料设计调节温度的能力,使其适用于锂离子电池热管理等应用。高性能锂离子电池的需求在各种应用中显着增加,凸显了对高效热管理的迫切需求。这不仅对于确保安全至关重要,而且对于提高这些电池的寿命和最佳功能也至关重要。在这种情况下,相变材料 (PCM),特别是混合固体-固体 PCM (SS-PCM),如 2D 钙钛矿,已成为热能存储的有希望的候选材料 (Wankhede 等人,2022 年)。这些材料表现出结晶状态和半结晶状态或非晶状态之间的可逆转变,体积变化最小,且不存在与液相相关的泄漏。值得注意的是,它们具有更高的能量密度、更长的循环寿命和高效的吸热和放热能力,因此对先进的热能存储应用很有价值(Fallahi 等人,2017 年)。尽管在 20 世纪 80 年代被认为是热管理的有前途的材料(Busico 等人,1980 年),
摘要:用于集成光子和自由空间平台的下一代光相变为变化技术的开发取决于可以在大量大量且光学损失低的情况下反复切换的材料的可用性。近年来,由于在光谱的近红外透明度和接近硅接近的高折射指数中,由于良好的光学透明度,基于基于锑的硫化硫化硫化材料SB 2 SE 3 SE 3 SE 3被确定为许多应用。SB 2 SE 3的结晶温度左右允许使用光学或电气控制信号在中等能量下实现切换,同时为非挥发性存储提供足够的数据保留时间。在这里,我们研究了与光学应用相关的一系列膜厚度的SB 2 SE 3膜光学切换的参数空间。通过识别最佳的切换条件,我们证明了在20 kHz的可逆切换速率下最多可忍受10个循环。我们的工作表明,固有膜参数与泵送条件的组合对于在光相变化应用中实现高耐力尤为重要。
MID-IR波长范围(通常定义为跨度为3至13 µm)覆盖了各种大气气体的分子吸收区域。因此,MID-IR集成光子学,即将复杂和先进的光学功能整合到芯片上,这代表了开发基于光谱的气体检测的紧凑,成本效益的仪器的有希望的途径[1-6]。这些结构通常是用光刻技术制造的,这些技术限制了所得设备的可重新配置和可调性。通过在介电波导顶部涂上额外的层[7],证明了一些修剪后的后处理能力。走得更远,并为这些结构启用真正的后制成调音机制,一种有吸引力的方法是将它们与相变材料(PCM)相结合。这些材料可以可逆地在具有不同光学特性的无定形和晶体相之间切换。常规PCM的众所周知的例子是GE 2 SB 2 TE 5(GST)[8,9]和VO 2 [10-14]。GST由于其出色的特征而引起了强烈的关注,包括其两个阶段(∆ n> 2.5),低切换温度(〜180°C)之间的近红外折射率对比度以及保持其状态而无需任何电源的能力。在电信C波段上运行的许多集成设备,例如光学记忆[15],模式转换器[16],反射调节器[17],环谐振器[18],窄带过滤器[19]或基于GST的相位变速器[20] [20]。然而,尽管不断研究和提高其潜力的努力,但其可用性仍然主要限于要求光的应用
摘要 共享可再生能源和减少传统能源消耗以改善全球变暖等环境问题已成为当前科学工程研究的主要关注点。此外,随着全球建筑领域对制冷和供暖需求的急剧增加,需要适当的技术来改善建筑物的热性能。如果选择得当,在建筑物中使用相变材料 (PCM) 作为热能存储策略可以满足潜在的热舒适性要求。本研究文章概述了建筑物中不同的 PCM 冷却应用。所审查的应用分为主动和被动系统。还介绍了所使用的 PCM 及其各自的特性。所研究系统的主要结果表明,它们能够有效减少寒冷季节的室内温度波动和能源需求,并能够触发负荷减少或转移。重点对建筑物中 PCM 冷却应用的最新进展回顾冷却 PCM 应用分为主动和被动系统PCM 是节能建筑的有前途的技术结合主动和被动系统可能是迈向 NZEB 的潜在一步关键词:PCM、潜热、冷却、热能存储、建筑。字数 = 7136 1. 简介世界人口和经济正在快速增长,导致世界能源需求和消耗大幅增加,从而在引发严重环境影响方面发挥巨大作用 [1]–[8]。根据欧盟统计局发布的数据,欧盟成员国的最终能源需求显着增加,2015 年达到约 10.84 亿吨油当量 (Mtoe),其中 4.22 亿吨油当量来自建筑相关行业,相当于总需求的 39% [9]。建筑行业是最大的能源消耗行业,占全球最终能源消耗的 33.33% 以上,并被视为同等重要的二氧化碳排放源 [10]。此外,研究发现,建筑物能耗的一半是由供暖、通风和空调 (HVAC) 系统引起的 [11];另一项研究表明,这一数字为 60% [12]。亚洲、拉丁美洲、印度和中国的制冷需求趋势显示,从 2010 年的 0.8 EJ 大幅增加到 2050 年的预计 5.8 EJ。而在中国,到 2040 年,制冷需求的预期增幅将达到与拉丁美洲和亚洲相当的水平 [13]。为此,研究人员和政策制定者正在推动新的政策
随着经济的快速发展,特别是人口增长引起的建筑能耗急剧增加,能源与环境问题已成为世界性议题。1–4 基于相变材料 (PCM) 的储热材料被认为是解决这些问题的一种解决方案。PCM 是指在相变过程中能吸收或释放大量能量,并保持一定范围内恒温的材料。5–8 因此,将 PCM 与建筑材料结合有助于调节室内温度、降低建筑能耗。根据相变状态,PCM 可分为固-液、固-固和固-气 PCM。9–11 与其他两种 PCM 相比,固-液 PCM 应用最广泛,其优势在于潜热高、成本低。12–15
图 4:a) Ge 15 Te 85 玻璃在 105 °C 下退火一段时间后进行的电阻率上扫描测量得出的虚拟温度 𝑇𝑇 𝑓𝑓 𝜌𝜌 的演变。𝑇𝑇 𝑓𝑓 𝜌𝜌 数据与 TNM-AG 模型(黑线)精确拟合,并长时间向退火温度 105 °C 收敛,从而证实了稳定性。b) 将在 105 °C 恒温保持期间获得的电阻率数据(浅蓝色点)与从 𝑇𝑇 𝑓𝑓 𝜌𝜌(红色圆圈)和 TNM-AG 模型(黑线)计算出的电阻率值进行比较(a)。实验电阻率数据与玻璃松弛模型的预测结果非常吻合。请注意,初始 𝑇𝑇 𝑓𝑓 𝜌𝜌 低于图 2 所示的 𝑇𝑇 𝑓𝑓 𝐻𝐻。这是由于在 vdP 样品上沉积覆盖层期间向硫族化物引入了热量。
摘要:在人类历史上有一段时间是由于核战争,武装叛乱及其后效应而担心全球风险。在2020年1月,当世界担心美国和伊朗之间的重大战争时,他们知道微观对象会造成这种破坏,以锁定整个世界。2019年12月,中国武汉(Wuhan)报告说,表现出肺炎症状的患者数量有所增加,研究人员认为它是“新颖的电晕病毒”。这是一种新的病毒菌株,以前尚未影响人体。它没有根据界限,财务状况,种族,宗教,性别,年龄以及人类可以识别为歧视的基础的任何其他方面来区分人。这种病毒现已破坏了全球近两百个国家,并对全球经济造成了巨大损失。大流行已经改变了全球的生活方式,因为家里的工作已成为新的常态。毁灭性的局势在电力部门的财务和技术活动中引起了新的挑战,因此,全球大多数公用事业都制定了一项灾难管理计划来应对威胁。该报告旨在全面覆盖现行的不良情况,尤其是在能源领域,发生的挑战以及通过使用可再生和绿色资源来提升国家的各种机会。本文还强调了创新技术的重要性,该技术应用作Covid-19危机之后的替代能源。
PCM 在潜热存储应用中的主要问题之一是提高热导率。已经进行了一些理论和实践研究来检查各种潜热存储系统的传热过程 [30]。目前,提高 PCM 热导率的主要方法是添加高热导率基质和化学改性添加剂的表面。这些包括表面和接枝功能团改性,以及添加多孔三维 (3D)、二维 (2D)、一维 (1D) 和零维 (0D) 结构添加剂。虽然改性和接枝功能团可以增加材料相容性并降低界面热阻,但改性的成功率较低且操作更复杂。加入导热基质可以形成导热链,从而减少声子散射并加快热量传输。另一方面,较高的添加剂质量含量将大大限制 PCM 的储热能力。因此,在选择提高 PCM 热导率的技术时,应考虑适当的添加量和实验条件。
可再生资源减少了燃料需求,降低了系统维护成本,并最终减少了能源浪费。减少化石燃料的使用,增加可再生能源的使用,到 2050 年实现净零排放。尽管 2020 年对所有其他燃料的需求都在下降,但可再生能源是唯一一种在疫情期间需求增加的能源。1) 2020 年,用于发电的可再生能源消耗增长了 7%。2) 在化石燃料供应耗尽之前,所有能源部门都应实施基于可再生能源的技术。3,4) 使用可再生能源似乎是我们未来的光明方向。4) 拥有屋顶光伏系统的家庭被称为产消者,因为他们除了从电网中消耗电力外,还可以发电。5) 产消者的存在已被证明是一种可持续的能源选择。6–8) 此外,还进行了研究,以了解如何将收集器与其他太阳能设备集成以提高整体效率。 9) 一些研究人员正在研究各种太阳能系统的热效率,以增加热量输入、性能参数和产出率。9–11) 为了有序地管理能源的增长,有必要同时处理几个问题,包括经济的方向、减少化石燃料的消耗、人力资本的发展以及未来能源框架中可持续能源的使用。1,12–15) 最近,可再生能源行业经历了快速增长,尤其是在太阳能光伏和风能方面。随着近年来这些能源的快速增长,
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。