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【【48812】上海交通大学第三届十大科技展开取得者钱小石】

来源:火狐官网入口    发布时间:2024-07-26 07:10:30

  跟着近年来极点气候频频呈现,体系性气候均匀状况随时刻的改变正遭到全世界高度重视。2022年夏日北半球,特别是高纬度区域的继续高温气候,使空调革新被进步到了史无前例的高度。世界动力署计算,现在制冷空调职业耗费全社会总用电量的四分之一;一起,因为常用制冷剂是强温室气体,在2050年前将奉献50%的碳排放当量。电卡制冷技能(Electrocaloric Refrigeration)运用固态资料高效循环制冷,从热力学循环上从头界说了制冷技能,理论能效是现有空调的4倍。电卡制冷技能有望为制冷职业供给柔性、通明、超薄、可穿戴、个性化、分布式的制冷/热泵技能弥补,并被世界动力署于2020年列为未来重要革新性制冷/热泵技能之一,其零碳制冷、热泵才能亦契合世界低碳展开需求和我国30-60双碳展开方针。

  现在最优电卡资料(包括有机、无机资料)都需求极高电场(E108 V/m)方能触发可用的制冷效应(DT 5 K),电介质在高电场下存在电学疲惫乃至击穿。因而,更好的电卡制冷固态资料需求(1)更高的电卡效应;(2)更低的驱动电场;(3)更长的循环寿数。

  环绕以上问题,项目组展开了针对电卡制冷效应、资料与体系的全流程研讨作业,在固态相变调控理论、高分子电卡制冷资料与体系模块规划、热办理资料反应操控原理等方面取得了立异效果:建立了固态相变熵调控理论机制和电卡制冷循环模型,展开了制冷高分子“缺点增熵”调控办法,使用高分子主链内的双键诱导限域结晶,添加极化熵的一起显着降低了高分子相变能垒,制冷效应进步近300%;完成了电卡制冷固态工质的长寿数、大效应运转,初次实测了大电卡效应百万次低损耗循环,超越此前同行评议文献报导数据20000倍,突破了电卡制冷技能这一新式研讨方向的一项严重工程化使用瓶颈。该作业是我国科研单位初次在Nature上宣布电卡制冷范畴相关作业,亦是全球首篇高分子电卡制冷范畴的Nature论文。

  该作业效果相关已取得国家专利授权,团队现在正与国内氟化工头部企业联合开发具有自主知识产权的电卡制冷高分子资料,其中心功能已比肩世界产业化资料的水平(法国Arkema),取得企业方面的认可并全方面展开新一阶段的协作,当时效果已填补国内空白。