近日，我院陈江平教授、钱小石副教授团队在国际能源研究型刊物Joule上发表题为“Electrocaloric Cooling Materials and Devices for Zero-Global-Warming-Potential, High-Efficiency Refrigeration”的综述文章，总结电卡制冷技术十余年的发展并对未来的研究重点及方向进行了展望。我院施骏业博士、硕士生韩东霖、李子超为共同第一作者，钱小石副教授为唯一通讯作者。论文为Joule该期封面文章。

为了解决全球气候变暖问题，当今科学界不断努力开发节能减排技术。在所有的高能耗行业中，制冷空调行业消耗全社会总用电量的四分之一，同时由于常用制冷剂是著名的温室气体，国际社会制定了蒙特利尔协定基加利修正案，冻结HFC类制冷剂的使用。相对于开发新型制冷剂，电卡制冷技术（Electrocaloric Refrigeration）从热力学循环上重新定义了制冷技术，是对现有替代方案的重要补充。电卡技术的制冷效果来源于变化电场中凝聚态材料的相变，得到吸热/放热的循环制冷效果。该技术的发展涉及机械、制冷工程、电子工程、材料工程、凝聚态物理等领域，充满挑战性。

钱小石在文中对巨电卡效应基础理论，电卡材料表征方法，以及十余年来电卡制冷技术发展出的新材料、新物理效应进行了详细描述，并对电卡材料的当量全球气候变暖指数（TEWI）进行了分析，结果表明电卡制冷技术TEWI值为常规蒸汽压缩技术的5%，与同为固态制冷的半导体制冷相比，仅为其TEWI值的13~20%。文章还展望了电卡制冷这一全新制冷技术的挑战和机遇，同时对电卡制冷器件设计及应用场景进行了描述。由于具有集成度高，易维护，体积大小可控等优点，电卡芯片级冷却系统可以应用于高热流密度的5G通讯基站/云服务器热管理；航空级电卡制冷器可应用于近空间高超音速飞行器热防护；电卡单兵可穿戴微气候系统可服务于南沙岛礁上的官兵，烈日下的交警，高炉旁的工人，火场中的消防员等；医疗级电卡冷疗仪可以应用于人体局部精准温控治疗；车载电卡制冷系统可用于新能源汽车电池/电机/电器及乘员舱高效集中热管理系统等。

钱小石于2018年8月回国组建先进材料与热应用实验室（LAMTA），已作为通讯作者在Joule、Small等期刊发表研究成果。LAMTA致力于新型、智慧热管理技术的前沿研究，关注工程热物理、凝聚态物理、材料物理与化学等领域的学科交叉。

论文链接：DOI: https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.03.021