Magnetic refrigeration material operating at a full temperature range required for hydrogen liquefaction.
Magnetic refrigeration material operating at a full temperature range required for hydrogen liquefaction.
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DOI：
10.1038/s41467-022-29340-2
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发表时间：
2022-03-31
影响因子：
16.6
通讯作者：
Hono K
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Tang X;Sepehri-Amin H;Terada N;Martin-Cid A;Kurniawan I;Kobayashi S;Kotani Y;Takeya H;Lai J;Matsushita Y;Ohkubo T;Miura Y;Nakamura T;Hono K
磁致冷是氢气液化的关键技术。虽然磁流变在氢气液化温度附近具有比传统气体压缩技术更理想的性能，但缺乏氢气液化所需的宽温度范围内具有高磁熵变化的磁流变材料是磁流变冷却系统实用化的瓶颈。在这里，我们展示了一系列在Er(Ho)CO_2基化合物中具有巨磁热效应的材料(-∆Sm >； 0.2 J cm−3K−1)，适合在氢气液化所需的全温度范围(20-77 K)下运行。我们还证明，巨型磁爆变得可逆，通过消除导致磁爆劣化的磁结构相变，使磁流变材料得以可持续使用。这一发现可能导致Er(Ho)CO2基合金在未来绿色燃料社会中应用于使用磁流变冷却技术的氢气液化。由于缺乏具有较大磁热效应的磁致冷材料，限制了磁致冷在氢气液化中的应用。在这里，作者展示了一系列磁流变材料，具有大的和可逆的MCE，在氢液化所需的全温度范围内运行。
Magnetic refrigeration (MR) is a key technique for hydrogen liquefaction. Although the MR has ideally higher performance than the conventional gas compression technique around the hydrogen liquefaction temperature, the lack of MR materials with high magnetic entropy change in a wide temperature range required for the hydrogen liquefaction is a bottle-neck for practical applications of MR cooling systems. Here, we show a series of materials with a giant magnetocaloric effect (MCE) in magnetic entropy change (-∆Sm > 0.2 J cm−3K−1) in the Er(Ho)Co2-based compounds, suitable for operation in the full temperature range required for hydrogen liquefaction (20-77 K). We also demonstrate that the giant MCE becomes reversible, enabling sustainable use of the MR materials, by eliminating the magneto-structural phase transition that leads to deterioration of the MCE. This discovery can lead to the application of Er(Ho)Co2-based alloys for the hydrogen liquefaction using MR cooling technology for the future green fuel society. Application of magnetic refrigeration (MR) for hydrogen liquefaction is limited by lack of MR materials with a large magnetocaloric effect (MCE). Here the authors show a series of MR materials with a large and reversible MCE operating at a full temperature range required for hydrogen liquefaction.
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DOI：
10.1016/0031-9163(64)91158-8
发表时间：
1964-01-01
期刊：
PHYSICS LETTERS
影响因子：
--
作者：
BANERJEE, SK
通讯作者：
BANERJEE, SK
影响因子：
29.4
作者：
Moore, James D.;Morrison, Kelly;Cohen, Lesley F.
通讯作者：
Cohen, Lesley F.
影响因子：
41.2
作者：
De Campos, Ariana;Rocco, Daniel L.;De Oliveira, Nilson A.
通讯作者：
De Oliveira, Nilson A.
具有二阶磁相变的 ErMn2Si2 化合物中的巨可逆磁热效应
影响因子：
4
作者：
Li, Lingwei;Nishimura, Katsuhiko;NamiKi, Takahiro
通讯作者：
NamiKi, Takahiro
影响因子：
3.7
作者：
Herrero-Albillos, Julia;Bartolome, Fernando;Cuello, Gabriel J.
通讯作者：
Cuello, Gabriel J.