制冷和供暖用电量占全球家庭总用电量的30%以上，这些热管理系统使用的制冷剂具有高全球变暖潜能值(GWP)，并且在运行过程中无法防止其泄漏。这些系统中最常用的制冷剂是氢氟碳化物(HFCs)，它的全球变暖潜能值可能比二氧化碳高出数千倍。根据国际能源署(IEA)的数据，2019年，制冷和空调系统约占全球温室气体(GHG)排放量的10%。特别是，住宅和商业建筑部门的排放量约占这些排放量的60%。

为了解决这一问题，许多国家已经开始逐步淘汰氢氟碳化物，并开发低全球升温潜能值的替代品。此外，无压缩机技术的发展已成为当前制冷和热泵新技术发展中的一个重要问题。因此，新的固态制冷技术，如电热(EC)制冷(基于电热效应，ECE)以其潜在的能力而闻名，可以实现低碳、高效的制冷未来。

EC制冷利用介电电容器的充放电过程，实现了理论效率高的制冷循环。2006-2008年EC陶瓷和聚合物发明后，迅速引起了全世界的广泛关注。此外，广泛使用的EC陶瓷和聚合物可以适应现有的大规模生产工艺，因此EC制冷已被认为是有前途的固态制冷技术之一。

目前，基于陶瓷和聚合物的EC装置都已经通过设计主动电热再生(AER)循环来证明，这些循环是通过流-固和固-固共轭传热来实现的。这些设计可以达到大的温度跨度，有潜力与传统的蒸汽压缩制冷相媲美。但是当需要大量的EC材料来进一步提高总冷却功率时，EC工作体必然会变厚，完成换热的时间也会变长。因此，研究领域要求EC材料具有比广泛采用的EC材料更大的ECEs和导热系数，以保持甚至提高循环频率以增强冷却能力。