Is éard is ábhair athraithe céime (PCManna) ann aicme ábhar ar féidir leo méid mór fuinnimh a ionsú nó a scaoileadh (ie, eantalpacht athraithe céime) le linn athrú céime. Toisc go n-úsáideann PCManna teas folaigh le haghaidh stórála fuinnimh, tá dlús stórála teasa ard acu, feistí dlúth stórála teasa, agus tá a dteocht fós seasmhach go bunúsach le linn an phróisis athraithe céime, rud a fhágann go bhfuil siad éasca a bhainistiú. Leis an méadú ar fheasacht dhomhanda ar chaomhnú fuinnimh, tá an tréith seo de PCManna tar éis aird na dtaighdeoirí a mhealladh, agus tá teicneolaíocht stórála fuinnimh teirmeach athraithe céime ag taitneamh níos mó i réimse na stórála fuinnimh.
I. Réamhrá ar Thréithe Teicneolaíocht Ábhar
Go ginearálta, cuimsíonn teicneolaíocht stórála fuinnimh teirmeach teicneolaíochtaí stórála fuinnimh teirmeach agus stórála fuinnimh fuar araon. Áirítear le teicneolaíocht stórála fuinnimh teirmeach stóráil fuinnimh theirmeach inbhraite agus stóráil fuinnimh theirmeach athrú céime. Úsáideann stóráil fuinnimh theirmeach ciallmhar saintoilleadh teasa an ábhair féin chun fuinneamh teirmeach a stóráil / a scaoileadh, agus úsáideann stóráil fuinnimh teirmeach athrú céime an próiseas tiontaithe fuinnimh ionsúcháin / scaoileadh teasa le linn athrú céime na n-ábhar athraithe céime (PCManna) chun fuinneamh teirmeach a stóráil / a scaoileadh. Tá buntáistí ag baint le hábhair stórála fuinnimh teirmeacha athrú céime, mar shampla dlús stórála teasa ard agus athruithe beaga ar theocht le linn teasa a mhuirearú agus a scaoileadh, rud a tharraing aird fhorleathan ó scoláirí sa bhaile agus go hidirnáisiúnta. Faoi láthair, cuimsíonn ábhair stórála fuinnimh athraithe céime go príomha cineálacha orgánacha, salann leáite, cóimhiotail agus ilchodach. Is ceithre chineál den chuid is mó atá ina bhfoirmeacha athraithe céime: soladach-soladach, soladach-leachtach, soladach-gás, agus gáis leachta.
Ba cheart go mbeadh na hairíonna seo a leanas ag ábhar soladach soladach-athraithe pas leachta:
(1) Teas folaigh ard comhleá, rud a chuireann ar chumas é méid suntasach teasa a stóráil nó a scaoileadh le linn an athraithe céime;
(2) Teocht athrú céime cuí chun freastal ar riachtanais;
(3) Inchúlaitheacht mhaith an t-athrú pas soladach leachta, rud a laghdóidh ró-fhuaraithe nó róthéamh;
(4) Seoltacht ard teirmeach idir na céimeanna soladacha agus leachtacha;
(5) Leathnú agus crapadh íosta le linn phróiseas athraithe na céime leachta soladacha;
(6) Ard-dlúis agus cumas teasa ar leith;
(7) Neamh-tocsaineach agus neamh-chreimneach;
(8) Costas íseal agus éasca le monarú.
I gcomparáid le-ábhair soladacha athraithe céime, tá go leor buntáistí ag baint le hábhair soladacha athraithe céime. Is féidir-ábhair soladacha um athrú céime (SCTanna) a phróiseáil go díreach agus a mhúnlú gan gá le coimeádáin; tá comhéifeacht beag de leathnú teirmeach acu, rud a fhágann nach bhfuil ach an t-athrú toirte íosta le linn an aistrithe céime; ní thaispeánann siad sárfhuaraithe ná deighilt chéimeanna, rud a chuireann deireadh leis an ngá atá le gníomhairí frithfhuaraithe agus oibreáin idirscartha frith-phas; tá tocsaineacht an-íseal acu agus creimneacht íosta; tá siad saor ó sceitheadh agus ní thruaillíonn siad an timpeallacht; tá comhdhéanamh cobhsaí acu, inchúlaitheacht athraithe céim mhaith, agus saol seirbhíse fada; agus tá a gcuid feistí simplí agus éasca le húsáid. Is iad na míbhuntáistí is mó a bhaineann le SCTanna ná an teas folaigh íseal d’athrú céime agus ardphraghas. Mar gheall ar líon mór gáis a bheith i láthair le linn an trasdulta céime, bíonn athruithe suntasacha ar an toirt mar thoradh ar ábhair leachtaigh gháis agus gháis soladacha, agus mar sin, in ainneoin a n-athraithe céime mór, is annamh a roghnaítear iad i bhfeidhmiúcháin phraiticiúla.
II. Réimsí Feidhme Ábhair Athraithe Céime
Tá forbairt ábhair stórála fuinnimh athraithe céime tar éis dul isteach sa chéim iarratais phraiticiúil, a úsáidtear go príomha chun teocht imoibrithe a rialú, úsáid a bhaint as fuinneamh na gréine, agus teas dramhaíola ó imoibrithe tionsclaíocha a stóráil. Úsáidtear stóráil fuinnimh ísealteochta go príomha le haghaidh aisghabháil teasa dramhaíola, stóráil fuinnimh gréine, agus córais téimh agus aerchóirithe. Úsáidtear -stóráil fuinnimh ardteochta in innill teasa, i ngléasraí cumhachta gréine, i nginiúint cumhachta maighnéadaidridinimiciúil, agus i satailítí saorga. Is féidir na hábhair seo a instealladh isteach i dteicstílí éadaí éadroma a chruthú le insliú teirmeach den scoth. Is féidir iad a úsáid freisin chun cupáin inslithe a dhéanamh a choinníonn teas níos faide ná gnáthchupáin ceirmeacha. Is féidir le cosáin asfalt nó stroighne ina bhfuil an t-ábhar athraithe céime seo bóithre agus droichid a chosc ó oighriú. Mar sin, tá ionchais iarratais leathana aige in ábhair inslithe innealtóireachta, táirgí leighis agus cúram sláinte, trealamh aeraspáis, taiscéalaíocht mhíleata, agus riachtanais laethúla.
(I) Cur i bhFeidhm Ábhair Athraithe Céime sa Tionscal Cógaisíochta Teastaíonn oibriú seasmhach teochta ó go leor feistí teiripeacha leictreonacha leighis, rud a fhágann go n-úsáidfear ábhair stórála teasa rialaithe teochta chun an teocht a rialú agus a chinntiú go n-oibríonn na hionstraimí laistigh de na teorainneacha ceadaithe. Tuairiscíonn paitinn Seapánach go n-úsáidtear meascán de NaSO4·10H2O agus MgSO4·7H2O mar ábhar athraithe céime chun teocht a rialú i seomraí uirlisí, ag coinneáil teocht an tseomra thart ar 25 céim . Is féidir ionstraimí speisialta a chuimsiú freisin i bpacáistí teasa déanta as ábhair athraithe céime chun a dteocht oibriúcháin a choinneáil. Le blianta beaga anuas, tá cineál pacáiste teasa tagtha chun cinn sa mhargadh baile. Is salann hiodráitithe é an t-ábhar athraithe céime le teocht athraithe céime de thart ar 55 céim. Úsáidtear leathán miotail mar ábhar síolta núiclithe; nuair a bhíonn an leathán miotail brúite, déantar a dhromchla mar ionad fáis criostail, rud a fhágann go bhfuil criostalú eisiteirmeach ann. In éineacht le málaí leighis na Síne traidisiúnta áirithe a chuireann scaipeadh fola chun cinn, sroicheann sé éifeacht theiripeach, rud a léiríonn roinnt éifeachtúlachta maidir le galair a chóireáil mar airtríteas réamatóideach.
(II) Feidhmiú Ábhair Athraithe Céime i Stóráil Sonraí
Is cuimhne ardfheidhmíochta, neamh-luaineach é PCM bunaithe ar ghloine chailiginíde. Tá tréith ríthábhachtach ag an gcomhdhúil seo: athraíonn a fhriotaíocht nuair a ghluaiseann sé ó chéim amháin go ceann eile. Is céim íseal friotaíochta í céim chriostail an ábhair, agus is céim ardfhriotaíochta í an chéim éagruthach. Baintear aistrithe céime amach trí sruth a chur i bhfeidhm nó a bhaint. Murab ionann agus cuimhne thraidisiúnta NAND neamh-luaineach, is féidir le gléasanna PCM scríbhinní beagnach gan teorainn a bhaint amach. Ina theannta sin, tá buntáistí ag baint le gléasanna PCM mar aga freagartha rochtana gearr, seoltacht beart, agus cumais randamach léite/scríofa, rud a fhágann go bhfuil sé ar cheann de go leor teicneolaíochtaí stórála a bhfuiltear ag súil leo mar theicneolaíocht “athraitheach don todhchaí”.
In 2017, d'éirigh le foireann taighde faoi stiúir Song Zhitang, stiúrthóir ar Institiúid Micreachórais agus Teicneolaíocht Faisnéise Shanghai, dul chun cinn mór in ábhair athraithe cuimhne (PCM) céim nua. Mhol siad go nuálaíoch coincheap dearaidh d'ábhair PCM ardluais, eadhon, criostalú ardluais a bhaint amach ar ábhair PCM trí randamacht núiclithe laistigh de scannáin PCM éagruthacha a laghdú. Ag baint úsáide as próiseas 0.13µm-CMOS, d'éirigh le gléasanna PCM bunaithe Sc-ard-luasscríbh inchúlaithe-scriosadh 700 piceasoicind le saolré timthriallta níos mó ná 10⁷ thimthriall. I gcomparáid le gléasanna traidisiúnta Ge{16}}Sb{{-Te, laghdaíodh a n-ídiú cumhachta faoi 90%, agus coimeádadh sonraí inchomparáide á gcoinneáil acu thar deich mbliana. In 2018, thosaigh monaróir sliseanna cuimhne SK Hynix ag táirgeadh cuimhne crosphointe 3D bunaithe ar PCM. Mhínigh SK go bhfuil an chill chuimhne crosphointe 3D seo, a úsáidtear i SCM, déanta as ábhair PCM bunaithe ar shuilfíd. Le déanaí, léirigh taighde IBM gur féidir cumas foghlama meaisín a luathú míle uair trí úsáid a bhaint as sliseanna analógacha bunaithe ar PCM. Nocht blag IBM go bhfuil IBM ag bunú ionad taighde chun crua-earraí AI -an chéad ghlúin eile a fhorbairt agus chun iniúchadh a dhéanamh ar acmhainneacht feidhmchláir chuimhne PCM sa réimse AI.
