热释电纳米发电

✍ dations ◷ 2025-11-27 17:22:22 #热释电纳米发电

热释电纳米发电机是一种能量收集装置，它能够利用纳米结构的热释电材料把外界的热能转换成电能。通常，热能的收集主要依靠器件两端的温差驱动载流子扩散的塞贝克效应。然而，在环境中温度是空间均匀分布的，并没有梯度，例如我们日常生活的户外。在这种情况下，塞贝克效应不能用来收集随时间变化的热能，热释电效应是必须的选择，它是关于自发极化在某些各向异性的固体中随温度涨落的结果。佐治亚理工学院的王中林教授于2012年首次发明了热释电纳米发电机。通过收集废弃的热量作为能源，这种新型的纳米发电机在无线传感器、温度成像、医学诊断以及个人电子产品方面都具有潜在的应用。

热释电纳米发电机的工作原理将分两种不同的情况进行解释：第一热释电效应和第二热释电效应。

第一热释电效应描述了在没有应变情况下的产生的电荷，存在于PZT，BTO等铁电材料中。其机理是基于热诱导的电偶极子在平衡轴附近的随机摆动，其大小随着温度变化的增加而变大。在室温下的热摆动，电偶极子将会在一定程度内在其各自的对称轴上随机摆动。在某一确定的温度下，电偶极子自发极化形成的总的平均强度是不变的，因此，热释电纳米发电机没有输出。如果我们让纳米发电机的温度从室温升高到较高的温度，温度的增加将导致电偶极子在各自的对称轴附近更加剧烈的摆动。由于摆角的增加，总的平均自发极化降低了。于是，电极上感生电荷的量减少了，从而产生了电子的流动。如果发电机是被冷却而不是被加热，由于较低的热激活能，电偶极子在更小的角度范围内摆动，自发极化将增强。相应的电极上感生电荷的量也增加了。这将导致电子将沿着相反的方向流动。

第二热释电效应描述了热膨胀引起的应变导致的电荷，其存在于ZnO,CdS以及其他一些纤锌矿结构材料。热形变可以引起材料中的压电电势差，它能够驱动电子在外电路中的流动。纳米发电机的输出与材料的压电系数和热形变有关。热释电纳米发电机的输出电流I由方程I=pA(dT/dt)确定，其中p表示热释电系数，A是纳米发电机的有效面积，dT/dt是温度变化率。

热释电纳米发电机被期望能够应用到各种温度随时间波动的地方。一种可行的应用就是用作不需要外界电源而能够工作的自驱动传感器。王中林教授小组已在2012年发明了一种利用热释电纳米发电机用作自驱动的温度传感器，这种传感器可以探测温度的变化，响应时间和重置时间分别为0.9秒和3秒。总之，热释电纳米发电机具有输出电压高和输出电流小的特点。它不仅可以作为潜在的电源，也可以作为自驱动传感器来监测温度变化。

相关

马克·格特勒马克·莱昂内尔·格特勒（Mark Lionel Gertler，生于1951年3月31日），美国经济学家，纽约大学Henry和Lucy Moses教授。他专注于研究商业周期和货币政策，担任美联储主席本·伯南克的助
ATC代码 (N)ATC代码N（神经系统）是解剖学治疗学及化学分类系统的一个分类，这是由世界卫生组织药物统计方法整合中心（The WHO Collaborating Centre for Drug Statistics Methodology）所制定的
2012-13 NBA赛季2012-13赛季是NBA第67个赛季。在季后赛中，迈阿密热火4:3战胜圣安东尼奥马刺获得总冠军。加内特在比赛第2节进行4分钟时投进招牌中距离一球，正式成为NBA史上2万5000分俱乐部的
范秀英范秀英（1892年4月11日－2008年3月30日），女，中国四川省重庆市南岸区南坪七村人，祖籍安徽省合肥县，享寿115岁353天，在世时为中国及世界最年长者（未经国际组织认可）。
大空祐飞大空祐飞，曾任宝冢歌剧团宙组主演男役。出生于东京都。血液型为A。生日是6月22日。姿月あさと（1998年1月1日～2000年5月7日） – 和央ようか（2000年5月8日～2006年7月2日） – 贵城
约翰·霍勒谢克约翰·霍勒谢克("Johann Holetschek"，1846年8月29日-1923年11月10日)是一名奥地利天文学家，以研究彗星而闻名。他出生于下奥地利州的图玛，就职于维也纳大学天文台。1923年在维
朱台符朱台符（965年－1006年），字拱正，眉山（今属四川）人。朱赋之子。乾德三年出生，少年聪明，敏于辞赋，十岁作《黄山楼记》。太宗淳化三年（992年）进士第二人，初授将作监丞，后来在寇准属下任通判青州。入直史馆，迁秘书丞。咸平元年（998年）同知贡举，不久出京为京西转运副使。景德初官陕西转运使，终官工部郎中。真宗景德三年知洪州，卒于赴任舟途中。有集三十卷，已佚。
涅金·阿米莉波尔涅金·阿米莉波尔（Negin Amiripour，1985年8月26日－），伊朗女子羽毛球运动员。2015年6月，涅金·阿米莉波尔出战毛里求斯国际赛，与阿格海伊·哈吉亚加·苏拉娅合作赢得女子双打冠军。只列出曾进入半决赛的国际赛事成绩：
慈云祥慈云祥（1926年11月－2022年12月23日），男，安徽桐城人，中国分析化学家，曾任北京大学教授、博士生导师。
张天骏张天骏（17世纪?－18世纪?），字鸣佩，浙江省仁和县人，清朝武官。代理广东提督、台湾镇总兵。以千总，留京营效用。检发福建水师，出海捕贼有功，累升至福建南澳镇总兵。乾隆二年（1737年）正月，广东提督张溥身故，张天骏代理广东提督。条奏停止采矿，部议革职。旋奉特旨，补湖广常德总兵，调崇明，奉命海运漕粟至闽平粜。乾隆八年（1743年）奉旨调任前往台湾，接任何勉担任台湾镇总兵。是台湾清治时期此期间，受台湾道制约的台湾地区最高军事首长。任职两年多，张天骏恩威并济，兵辑民安，台湾平安无事。