Giant barocaloric effects over a wide temperature range in superionic conductor AgI.
Giant barocaloric effects over a wide temperature range in superionic conductor AgI.
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DOI：
10.1038/s41467-017-01898-2
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发表时间：
2017-11-29
影响因子：
16.6
通讯作者：
Mañosa L
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Aznar A;Lloveras P;Romanini M;Barrio M;Tamarit JL;Cazorla C;Errandonea D;Mathur ND;Planes A;Moya X;Mañosa L
目前对压热效应的兴趣是因为发现这些由压力驱动的热变化可能是表现出磁性或电性有序的材料中接近铁性相变的巨大变化。在这里，我们展示了在~420 K的快子相变附近的固体电解质AgI中的巨大的逆压热效应。在很宽的温度范围内，2.5 Kbar的流体静压变化产生了大的可逆的压热效应，从而产生了很大的制冷剂容量。此外，等温熵变(60 J K−1 kg−1或0.34 J K−1 cm−3)和绝热温度变化(18 K)的峰值(我们确定的起始温度为390 K)超过了以前记录的所有压热材料的值。因此，我们的工作应该启发对广泛的固体电解质中的压热效应的研究，以及冷却装置的平行开发。气压热材料在固态冷却设备中很有希望，但很少有材料在室温附近显示出巨大的气压热效应。在这里，作者证明了固体电解质AgI在~420 K的快子相变附近表现出巨大的逆压热效应。
Current interest in barocaloric effects has been stimulated by the discovery that these pressure-driven thermal changes can be giant near ferroic phase transitions in materials that display magnetic or electrical order. Here we demonstrate giant inverse barocaloric effects in the solid electrolyte AgI, near its superionic phase transition at ~420 K. Over a wide range of temperatures, hydrostatic pressure changes of 2.5 kbar yield large and reversible barocaloric effects, resulting in large values of refrigerant capacity. Moreover, the peak values of isothermal entropy change (60 J K−1 kg−1 or 0.34 J K−1 cm−3) and adiabatic temperature changes (18 K), which we identify for a starting temperature of 390 K, exceed all values previously recorded for barocaloric materials. Our work should therefore inspire the study of barocaloric effects in a wide range of solid electrolytes, as well as the parallel development of cooling devices. Barocaloric materials offer promise in solid-state cooling devices, but few materials have been show to display giant barocaloric effects near room temperature. Here, the authors demonstrate that solid electrolyte AgI displays giant inverse barocaloric effects near its superionic phase transition at ~420 K.
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