Atomic-scale insights into the colossal barocaloric effects of neopentyl glycol plastic crystals

材料科学 化学物理 绝热过程 分子动力学 塑料晶体 等温过程 热力学 工作(物理) 相变 纳米技术 化学 计算化学 物理
作者
Fangbiao Li,Min Li,Chang Niu,Hui Wang
出处
期刊:Applied Physics Letters [American Institute of Physics]
卷期号:120 (7) 被引量:4
标识
DOI:10.1063/5.0081930
摘要

Neopentyl glycol has become an important candidate material for solid-state refrigeration in the future because of its environmental protection, high energy efficiency, high stability, and economy. However, the complete micro-dynamic mechanism remains to be established, which restricts its further applications. In this work, we investigate one representative material-plastic crystal neopentyl glycol (NPG) by means of large-scale molecular dynamics simulation. It is found that NPG exhibits colossal barocaloric effects (CBCEs) with high isothermal entropy changes and potentially large adiabatic temperature changes, which closely relates to the reversible order disorder change in NPG's molecular orientation, in which the non-bond interaction between molecules plays a key role. Further analysis of orientational dynamics and hydrogen bond energy during phase transition along with pressure dependent thermal conductivity sheds light on the underlying microscopic mechanism. Our work reveals the molecular mechanism of CBCEs in NPG as a prototypical plastic crystal, providing valuable insight into achieving practical caloric materials in future cooling technology.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
华仔应助wenwen采纳,获得10
1秒前
完美世界应助Chaser采纳,获得50
1秒前
俩吉儿完成签到,获得积分10
1秒前
安详蜜蜂发布了新的文献求助60
1秒前
星辰大海应助yu采纳,获得10
1秒前
pp发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
张路完成签到 ,获得积分10
2秒前
ZJK完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
dde应助冷静短靴采纳,获得10
3秒前
李健的小迷弟应助哇嘎采纳,获得10
5秒前
清脆的擎汉关注了科研通微信公众号
5秒前
HY完成签到 ,获得积分10
6秒前
6秒前
科研狗发布了新的文献求助10
6秒前
sagitar应助尤珩采纳,获得20
6秒前
俩吉儿发布了新的文献求助10
6秒前
8秒前
during完成签到,获得积分10
8秒前
weddcf发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
lin完成签到 ,获得积分10
9秒前
哄哄完成签到,获得积分10
9秒前
Owen应助Sisyphus采纳,获得10
9秒前
9秒前
www发布了新的文献求助10
9秒前
yyyyy发布了新的文献求助10
9秒前
土豆炖牛腩完成签到,获得积分10
10秒前
玉子烧发布了新的文献求助20
10秒前
11应助Rickqq采纳,获得30
10秒前
陈锦鲤完成签到 ,获得积分10
11秒前
研友_VZG7GZ应助wenwen采纳,获得10
11秒前
慕青应助科研狗采纳,获得10
12秒前
皮皮虾完成签到,获得积分10
12秒前
寇砖完成签到,获得积分10
12秒前
somnus完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
随便看看发布了新的文献求助10
13秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Les chinois de jakarta: temples et vie collective 500
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7628129
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9202533
关于积分的说明 19731512
捐赠科研通 7197860
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3273926
关于科研通互助平台的介绍 2436244
邀请新用户注册赠送积分活动 2270100