无粘合剂MXene气凝的自组装,用于具有超高热能储存密度和特殊电磁干扰屏蔽的多场景和响应相变复合材料
Chuanbiao Zhu1,2,3, Yurong Hao4, Hao Wu5,6,7
1Key Laboratory of Material Chemistry for Energy Conversion and Storage of Ministry of Education, School of Chemistry and Chemical Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan, 430074, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|December 19, 2023
概括
新的相变材料 (PCM) 使用金属离子自组装MXene纳米板,创建多功能复合材料. 这些先进的PCM高效地将太阳能,电能和磁能转化为热能,使能量储存到热疗法的应用成为可能.
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:
- 传统的相变材料 (PCM) 在温度反应和多功能性方面存在局限性,这阻碍了它们在复杂应用中的使用.
- 需要先进的PCM,能够集成多个能源转换和储存功能.
研究的目的:
- 开发基于MXene的新型相变复合材料 (PCC),具有增强的多功能性和多功能能量转换能力.
- 研究由金属离子诱导的MXene纳米片的自我组装,以便在PCC中有序排列.
主要方法:
- 使用金属离子 (K+) 诱导MXene纳米片的自我组装和有序排列,通过吸过和快速结.
- 复合材料 (PCC) 是使用真空浸制造的MXene/K+/paraffin wax (PW) 复合材料.
- 能量转换效率 (太阳能热,热电,磁热) 和电磁屏蔽性能的表征.
主要成果:
- 准备的基于MXene的PCC证明了太阳能,电能和磁能有效地转化为储存的潜热.
- MK3@PW实现了98.4%的高太阳能热转换效率,并展示了太阳能热电转换 (206 mV).
- MK3@PW显示出卓越的焦勒加热性能 (105°C) 和响应性磁热转换用于非接触式热疗法,以及优异的电磁屏蔽 (57.7dB).
结论:
- 由离子诱导的MXene纳米片的有序排列显著提高了PCC的性能.
- 这些多功能PCC为下一代材料在各种应用中提供了有希望的解决方案,克服了传统PCM的局限性.
- 开发的材料为多场景响应和先进的相变材料的实际应用铺平了道路.
