目前的冷却系统中同样使用蒸气压缩冷凝制冷方法，并且在优化后取得了很好的性能，但是该空调等冷却系统有噪音、严重依赖温室气体等缺点。电热冷却系统作为一种可行的替代性冷却体系，以往的系统中效率较低。有鉴于此，卢森堡科学技术学院E. Defay、A. Torelló等报道了基于多层Pb(Sc,Ta)O3电容器，通过优化冷却系统结构、借助有限元模拟等方法，实现了高达13 K的降温性能，该数值打破了其实用化的壁垒，因此电热冷却系统得以有望用于将来的冷却系统中。
通过多层Pb(Sc,Ta)O3电容器、微量注射泵、外加电源、K型热电偶组装成电热冷却系统。该系统的操作包括4个步骤，其中前2步、后2步同时进行，实现Ericsson-Brayton循环过程。首先在第一步对电热冷却系统进行充电操作；随后第二步打开液体流动系统，将热端的热量进行输送；第三步，对电热冷却系统放电，由于电热冷却作用得以降温；第四步，将液体流动方向翻转，从冷端向热端流动。在经过几分钟的连续循环操作后，实现了稳定的温度差。开始制作的电热冷却系统模型结构的冷却性能非常差，仅仅能实现2 K温度差。随后分别进行调控Pb(Sc,Ta)O3模块的厚度、长度，通过将冷却液体由介电液体更换为水，通过有限元模拟方法对系统进行优化，在优化后的电热冷却系统中实现了13 K的温度差。
参考文献
A. Torelló*, P. Lheritier, T. Usui, Y. Nouchokgwe, M. Gérard, O. Bouton, S. Hirose, E. Defay*
Giant temperature span in electrocaloric regenerator, Science 2020, 370, 125-129
DOI: 10.1126/science.abb8045
