防泄漏,阻燃和电磁屏蔽木材形态遗传复合材料相变材料用于太阳能热能采集的太阳能热能采集
Yuhui Chen1, Yang Meng2, Jiangyu Zhang1
1Yunnan Provincial Key Laboratory of Energy Saving in Phosphorus Chemical Engineering and New Phosphorus Materials, The International Joint Laboratory for Sustainable Polymers of Yunnan Province, The Higher Educational Key Laboratory for Phosphorus Chemical Engineering of Yunnan Province, Faculty of Chemical Engineering, Kunming University of Science and Technology, Kunming, 650500, People's Republic of China.
这项研究引入了新的木质复合相变材料 (CPCM),可以克服太阳能热能存储中的泄漏和低导热问题. 这些先进的CPCM为更广泛的应用提供了高效率,提高了安全性和电磁屏蔽.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 阶段变换材料 (PCM) 对于稳定太阳能热能至关重要,但在有机固体-液体形式中面临诸如泄漏和低导热等挑战.
- 现有的PCM往往缺乏高效的太阳能热转换,并表现出易燃性,限制了它们的广泛采用.
研究的目的:
- 开发多功能复合相变材料 (CPCMs),使用木质气凝作为可持续的和异型的支结构.
- 提高PCM的热导率,太阳能热转换效率和阻燃性,以提高太阳能利用率.
主要方法:
- 一种简单的,环保的合成,涉及蒸发诱导的木质气凝 (纳米木) 组装,该气凝经过植物酸 (PA) 和MXene的修饰.
- 聚乙烯甘醇 (PEG) 入修改后的木材气凝中,以创建具有增强热性能的不泄漏CPCM.
主要成果:
- 开发的基于木材的CPCM显示热导率增长了4.6倍 (0.82 W m-1 K-1) 和高潜热 (135.5 kJ kg-1,91.5%封装).
- 卓越的太阳能热转换效率达到了98.58%,在200个循环中具有出色的热稳定性.
- 由于PA-MXene的协同效应,可以实现显著的阻燃性能和电磁屏蔽 (44.45 dB).
结论:
- 木材气凝的独特结构使得开发多功能,不泄漏的CPCM能够有效地储存太阳能热能.
- 该PA-MXene修改增强了热,安全和电磁性能,为先进的能源解决方案铺平了道路.
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