工程 2D MXene 和 LDH 进入 3D 空洞框架,以促进光热能量储存和微波吸收
Yan Gao1, Jinjie Lin2, Xiao Chen3
1Beijing Advanced Innovation Center for Materials Genome Engineering, Beijing Key Laboratory of Function Materials for Molecule & Structure Construction, School of Materials Science and Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing, 100083, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|August 22, 2023
概括
这项研究使用MXene和多层双氧化物 (LDH) 设计了一个3D空心框架,以创建先进的相变材料 (PCM). 由此产生的复合材料表现出增强的光热能量存储和高效的微波吸收.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 2D MXene在光热转换和微波吸收方面表现有前途,但患有聚合和有限的介电/磁性损失.
- 需要有效的策略来克服这些局限性,以实现实际应用.
研究的目的:
- 开发一种新型的3D空心框架,集成MXene和分层双氧化物 (LDH),以增强能量存储和微波吸收.
- 提高相变材料 (PCM) 的光热能转换效率和热能存储密度.
主要方法:
- 通过静电组装2D MXene和由ZIF-67衍生的LDH制造3D空心框架 (LDH@MXene).
- 化以创建Co纳米粒子修饰的C-LDH@MXene框架,并用石 (PW) 封装以形成C-LDH@MXene-PW复合PCM.
主要成果:
- 3D空洞C-LDH@MXene框架有效地防止了MXene聚合,并实现了131.04 J g-1.1的高热能存储密度.
- 由于改进的导电网络和LSPR效应,C-LDH@MXene-PW复合PCM显示了高光热储能效率96.52%.
- 观察到有效的微波吸收,在13.30GHz时的最小反射损失为-20.87dB,厚度为2mm.
结论:
- 设计的3D空心C-LDH@MXene框架为开发集成复合材料提供了一个有希望的策略.
- 这种方法显著提高光热能储存和微波吸收能力,解决2D MXene的主要局限性.


