驱动的局部化氧化物纳米粒子 确定微封装相变材料的热稳定性
Melbert Jeem1, Ryosuke Ishida2, Minako Kondo1
1Faculty of Engineering, Hokkaido University, Kita 13 Nishi 8, Kita-ku, Sapporo 060-8628, Japan.
ACS applied materials & interfaces
|January 16, 2024
概括
这项研究开发了使用Sn@α-Al2O3进行增强热能存储的强大的微封装相变材料 (MEPCM). 这种新技术显著减少了超冷却,并改善了先进应用的循环稳定性.
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:
- 标准封装方法在特定的相变材料 (PCM) 中面临局限性.
- 不混合的配对,如α-Al2O3纳米粒子与Sn微粒,对微封装PCM (MEPCM) 构成挑战.
研究的目的:
- 开发Sn@α-Al2O3 MEPCMs的大批量生产方法.
- 为了提高MEPCM的热耐用性和循环稳定性.
- 研究合成的MEPCM中超冷降低背后的机制.
主要方法:
- 高速冲击混合 (HIB) 干合成技术被用于Sn@α-Al2O3 MEPCM生产.
- 在MEPCM中进行了广泛的融固化循环测试 (100和1000个循环).
- 进行了结构和接口分析,以了解纳米级缺陷的作用.
主要成果:
- 在Sn@α-Al2O3 MEPCM中,通过100个化-固化周期证明了弹性.
- 加入玻璃片提高了 1000 个循环的热耐用性.
- 观察到超冷却的显著减少,这归因于α-Al2O3网格内的SnO/SnO2纳米粒子形成.
- 即使在超快的热波动下,α-Al2O3外也保持不变.
结论:
- 在大型MEPCM生产中,HIB技术是有效的.
- 开发的MEPCM具有出色的热稳定性和周期寿命.
- 纳米级接口动力学和晶格不完美是抑制超冷却和提高储能核化速率的关键.
