エレクトレットによる非定常熱環境発電に関する研究

驻极体非稳态热能收集研究

基本信息

  • 批准号:
    20J13238
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.09万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2020-04-24 至 2022-03-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

An electret-enhanced pyroelectric energy harvester has been proposed in this study with a novel thermodynamic cycle to effectively harvest energy from temperature fluctuations.PMN-PT is a promising candidate with a high pyroelectric coefficient, low permittivity, and high resistivity. Field dependence of pyro-coefficient and permittivity is verified, and 52% scaled Carnot efficiency can be expected for PMN-PT with 34 MV/m. The consistent and high power output of PMN-PT has been confirmed with various thermal input signals. Energy density of 0.03 mJ/cm2K is obtained with a 20 mHz 18 °C temperature cycle, while the scaled Carnot efficiency is limited to 0.42 % due to a low field of 0.5 MV/m. The thin-film structure is the key to realizing high efficiency via high field from the electret.
本文提出了一种驻极体增强型热释电能量采集器,该热释电能量采集器采用一种新型的热力学循环,可以有效地从温度波动中采集能量。PMN-PT具有高热释电系数、低介电常数和高电阻率,是一种很有前途的候选材料。热释电系数和介电常数的场依赖性被验证,并且对于34 MV/m的PMN-PT,可以预期52%的标度卡诺效率。PMN-PT的一致和高功率输出已被证实与各种热输入信号。在20 mHz 18 °C温度循环下获得0.03 mJ/cm 2K的能量密度,而由于0.5 MV/m的低场,定标卡诺效率被限制为0.42%。薄膜结构是通过驻极体的高电场实现高效率的关键。

项目成果

期刊论文数量(2)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
PMN-PT 単結晶を用いたエレクトレットに強化される焦電発電に関する研究
PMN-PT单晶驻极体增强热释电发电研究
  • DOI:
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    國井厚志;山本卓;佐久間哲史;大迫美月,塚田全彦,新免歳靖;Hong XIE
  • 通讯作者:
    Hong XIE
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謝 鴻其他文献

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    $ 1.09万
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