单立体MXene气凝封装相变复合材料具有卓越的光热转换和存储能力
Yan Wang1, Fuqiang Wang1, Changrui Shi1
1Key Laboratory of Ocean Energy Utilization and Energy Conservation of Ministry of Education, School of Energy & Power Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|May 27, 2023
概括
研究人员使用MXene气凝和聚乙烯甘醇开发了先进的复合相变材料,用于高效地储存太阳能. 这些材料具有出色的储热能力和稳定性,为改善太阳能利用铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 太阳能的间歇性需要有效的储能解决方案.
- 换相材料 (PCM) 对热能存储具有前景,但往往需要封装以提高性能和稳定性.
- 现有的PCM在有效的太阳能热转换和材料泄漏方面扎.
研究的目的:
- 开发一种新型复合相变材料 (PCM),用于高效的太阳能储能.
- 使用MXene气凝作为封装矩阵和光热剂.
- 提高PCM的热性能,稳定性和太阳能转换效率.
主要方法:
- 通过Al3+交联和冷干燥制造单质MXene气凝.
- 制备MXene/聚乙烯甘醇复合PCM,具有高聚乙烯甘醇负载 (高达97%重量%).
- 复合PCM的热特性,太阳能利用率和循环稳定性的表征.
主要成果:
- 由于MXene气凝的孔隙性很大,使得它们能够承受高的聚乙烯糖醇负荷 (90-97%).
- 复合PCM表现出优异的热稳定性,即使在100°C,也可以防止泄漏.
- 实现了高度保留 (89.2-96.5%) 和卓越的循环稳定性 (97.7% 500个循环后的保持).
- 优化的复合PCM显示了高太阳能利用效率的93.5%.
结论:
- 单立体MXene气凝是复合PCM的有效封装和光热材料.
- 开发的MXene/聚乙烯甘醇复合材料提供优越的储热能力,稳定性和太阳能转换效率.
- 该战略为先进的太阳能储能应用提供了一个有前途的方法.
