增强太阳光热转换和储能与碳化 (Ti3C2) MXene纳米片在相变微囊中的能量储存
Kuan Zhao1, Zhixiong Guo2, Jifen Wang1
1School of Resources and Environmental Engineering, Shanghai Polytechnic University, Shanghai Engineering Research Center of Advanced Thermal Functional Materials, No.2360 Jinhai Rd., Shanghai 201209, China.
Journal of colloid and interface science
|July 25, 2023
概括
碳化 (Ti3C2) MXene纳米片增强了用于太阳能的相变微囊. 这使得太阳能转换成热的效率提高了240%,提供了更好的热能储存和直接吸收太阳能集热器.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 可再生能源可再生能源是可再生能源.
背景情况:
- 换相材料 (PCM) 对于热能储存至关重要.
- 提高PCM的光热转换效率是太阳能应用的关键.
- 碳化 (Ti3C2) MXene纳米板提供有前途的光热性能.
研究的目的:
- 为了提高相变微囊的光热转换效率.
- 为了研究兴奋剂Ti3C2 MXene纳米片对微囊性能的影响.
- 评估这些增强型微囊在利用太阳能方面的潜力.
主要方法:
- 用n-Octadecane核心和 styrene divinylbenzene 共聚合物外制造相变微囊.
- 用Ti3C2 MXene纳米片覆盖了兴奋剂微囊的表面.
- 使用扫描电子显微镜 (SEM),差分扫描热量计 (DSC) 和导热仪器进行表征.
- 测量太阳能转换成热的效率.
主要成果:
- 微囊呈现出圆形形状,具有良好的分散性.
- 实现了高相变 (~140 J/g) 和封装比率 (>64%).
- 证明了良好的传热率 (0.294 ± 0.003 W/(m·K)) 和热可靠性.
- 化Ti3C2MXene微囊达到85±7%的太阳能热转换效率,增强了240%的效率.
结论:
- Ti3C2 MXene兴奋剂显著提高了相变微囊的太阳热转换效率.
- 这些化微囊具有出色的热储和太阳能转换能力.
- 改进的微囊显示出在热能存储和直接吸收太阳能集热器中高效太阳能利用的巨大潜力.
