层次性多孔-碳封装相变材料,用于高效的光热电转换
Xi Liu1,2, Xiaoguang Zhao1, Yili Tang1
1Hunan Key Laboratory of Mineral Materials and Application, School of Minerals Processing and Bioengineering, Central South University, Changsha 410083, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 10, 2024
概括
这项研究开发了新型光热复合相变材料 (PCM) 从多孔-碳和酸. 这些材料提供了卓越的太阳能储存和转换效率,克服了当前太阳能应用的局限性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可再生能源工程可再生能源工程
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 相变材料 (PCM) 对于太阳能储存至关重要,但面临着漏电和光吸收差等挑战.
- 来自植物体的多孔碳 (PSC) 提供了较大的表面积和自然的捕捉光的特性.
- 开发集成光热复合相变材料 (FSPCMs) 是提高太阳能利用率的关键.
研究的目的:
- 为了合成和描述新型形态稳定的光热复合物相变材料 (FSPCMs).
- 评估开发的FSPCM的光热转换效率,储能能力和周期稳定性.
- 为了证明FSPCM在太阳能热电发电机 (STEG) 系统中的潜在应用,用于光热电能转换.
主要方法:
- 通过融化从植物体中制备多孔碳 (PSC).
- 在PSC中浸牛油酸 (SA),形成SA/PSC复合物FSPCMs.
- 性能测试包括光热转换效率,储能和循环再生;STEG系统的构建和测试.
主要成果:
- SA/PSC800复合材料表现出极好的形状稳定性和高光热转换效率 (98.87%).
- 该材料表现出强大的能量储存能力和良好的循环再生,在200个循环后,度变化最小.
- 集成的STEG系统成功地将光热能量转化为电力,为灯泡和LED供电.
结论:
- 开发的SA/PSC复合FSPCM有效地解决了太阳能储能方面的局限性.
- 这些材料显示出有效的太阳能转换和储存应用的巨大潜力.
- 复合FSPCM有望集成到先进的系统中,例如电池合光伏发电.
