izpis_h1_title_alt

Multifunctional flexible ferroelectric thick-film structures with energy storage, piezoelectric and electrocaloric performance
ID Šadl, Matej (Avtor), ID Prah, Uroš (Avtor), ID Kovacova, Veronika (Avtor), ID Defay, Emmanuel (Avtor), ID Rojac, Tadej (Avtor), ID Lebar, Andrej (Avtor), ID Valentinčič, Joško (Avtor), ID Uršič Nemevšek, Hana (Avtor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (4,15 MB)
MD5: 7EB52F4740B5CF17CAC372416F006A2D
URLURL - Izvorni URL, za dostop obiščite https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2023/TC/D3TC01555F Povezava se odpre v novem oknu

Izvleček
As a major challenge, sustainable energy management and energy self-sufficiency require microsystems that manage multiple energy operations in a single device. In this work, flexible thick-film structures with promising energy storage and electrocaloric cooling capabilities as well as piezoelectric properties are developed. The functional thick-film layer is based on relaxor-ferroelectric 0.65Pb(Mg$_{1/3}$Nb$_{2/3}$)O$_3$– 0.35PbTiO$_3$ (PMN–35PT) directly deposited on a flexible polyimide substrate by an aerosol deposition method. The thick-film structures exhibit a promising recoverable energy-storage density of 10.3 J cm$^{–3}$. After extensive bending tests, the structures showed no signs of degradation. The high bendability and durability are confirmed by stable energy storage properties after bending up to a radius of 1.5 mm (2.4% bending strain) and 10$^5$ repeated bending cycles. The developed thick-film structures also exhibit a piezoelectric coefficient d$_{33}$ of ∼80 pm V$^{–1}$. Using two direct electrocaloric measurement methods, we demonstrated that the electrocaloric temperature change in the prepared PMN–35PT thick-film structures reaches a maximum of 0.87 K at 63.5 °C and 300 kV cm$^{–1}$, which exceeds the value of 0.72 K at ∼65 °C and 60 kV cm$^{–1}$ reported for bulk ceramics of the same composition. The PMN–35PT thick films prepared here are thick-film structures with excellent flexibility, promising for future multifunctional microsystems that manage multiple energy operations, enabling comprehensive energy harvesting, storage and conversion to thermal energy.

Jezik:Angleški jezik
Ključne besede:energy management, energy self-sufficiency
Vrsta gradiva:Članek v reviji
Tipologija:1.01 - Izvirni znanstveni članek
Organizacija:FS - Fakulteta za strojništvo
ZF - Zdravstvena fakulteta
Status publikacije:Objavljeno
Različica publikacije:Objavljena publikacija
Leto izida:2023
Št. strani:Str. 10058-10068
Številčenje:Vol. 11, iss. 29
PID:20.500.12556/RUL-152369 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:666.65
ISSN pri članku:2050-7534
DOI:10.1039/d3tc01555f Povezava se odpre v novem oknu
COBISS.SI-ID:160044035 Povezava se odpre v novem oknu
Datum objave v RUL:22.11.2023
Število ogledov:495
Število prenosov:77
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Gradivo je del revije

Naslov:Journal of materials chemistry. C
Skrajšan naslov:J. mater. chem. C
Založnik:Royal Society of Chemistry
ISSN:2050-7534
COBISS.SI-ID:16529686 Povezava se odpre v novem oknu

Licence

Licenca:CC BY 3.0, Creative Commons Priznanje avtorstva 3.0 Nedoločena
Povezava:https://creativecommons.org/licenses/by/3.0/deed.sl
Opis:Dovoljuje kopiranje in razširjanje vsebin v kakršnemkoli mediju in obliki. Dovoljuje remixanje, urejanje, predelava in vključevanje vsebine v lastna dela v vse namene, tudi komercialne. Primerno morate navesti avtorja, povezavo do licence in označiti spremembe, če so kakšne nastale. To lahko storite na kakršenkoli razumen način, vendar ne na način, ki bi namigoval na to, da dajalec licence podpira vas ali vašo uporabo dela. Ne smete uporabiti pravnih določil ali tehničnih ukrepov, ki bi pravno omejili ali onemogočilo druge, da bi storili karkoli, kar licenca dovoli.

Sekundarni jezik

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:energija, tajnostno upravljanje, shranjevanje, pretvorba, materiali, preiskave

Projekti

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:J2-3058
Naslov:Upogljivi elementi z multifizikalnimi lastnostmi

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:N2-0212
Naslov:Večkalorični elementi za okolju prijazne hladilne sisteme

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0105
Naslov:Multifunkcijski materiali in naprave: od kvantnega do makro nivoja

Financer:ARRS - Agencija za raziskovalno dejavnost Republike Slovenije
Številka projekta:P2-0248
Naslov:Inovativni izdelovalni sistemi in procesi

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:JSI, Director’s fund
Akronim:ULTRACOOL

Financer:Drugi - Drug financer ali več financerjev
Program financ.:Luxembourg, Fonds National de la Recherche, BRIDGES
Številka projekta:MS/15410586
Akronim:CALPOL

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj