图 1 离子热循环的概述。(A)电离热制冷涉及的四个步骤(分离、结晶、混合和熔化)的示意图。(B)理想可逆离子热循环的T-S图。(C) EC-NaI体系的T-X二元相平衡示意图以及对应于T-S图和(A)示意图上各点的状态点。

图 2 EC-NaI体系的离子热效应。(A)将EC-NaI的最大熵变(每千克和升)和绝热温度变化与磁热(MCE)、电热(ECE)、弹性热(ECE)和气压热(BCE)文献中最发达水平以及达到该效果的应用场强进行比较。其他热材料的数据是基于三个评判标准的典型数值： (i)在同一系统上同时测量熵和绝热温度的变化情况，(ii)在室温附近测量， (iii)可逆的材料变化。ICE,即ionocaloric，离子热。(B)不同质量分数的NaI的离子热熵变。(C) 作为施加的电化学电位(下轴)和质量分数(上轴)的函数的直接测量的EC的绝热温度变化。

图 3 实验设置与结果。(A)用于离子热循环分离过程的电渗析电池。(B、C)装置的相对卡诺效率与温度范围(B)和相对卡诺效率与每升冷却功率(C)与文献中报道的其他弹性热、磁热、电热和电化学原型的比较情况。数据来自COP，温度范围和冷却功率同时报告的文献。

【文献来源】Ionocaloric refrigeration cycle. Science, 2022, 378, 1344-1348. DOI:10.1126/science.ade1696.