面向纤维素支架为基础的碳化木材支持的相变材料具有稳定的形态和高热能转换效率
Tao Zhang1, Juya Zhu1, Pei Yang1
1Co-Innovation Center of Efficient Processing and Utilization of Forest Resources, Nanjing Forestry University, Nanjing 210037, China; International Innovation Center for Forest Chemicals and Materials, Nanjing 210037, China; Jiangsu Engineering Research Center of Fast-growing Trees and Agri-fiber Materials, Nanjing 210037, China.
这项研究开发了一种用于热管理的新型碳化木质聚乙烯甘醇复合物. 该材料具有出色的导热性,高储能效率和稳定的太阳能转换,可用于可持续的应用.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 可持续能源 可持续能源
背景情况:
- 变相材料 (PCM) 对于热管理至关重要,但面临诸如泄漏和低导热等挑战.
- 现有的PCM往往缺乏稳定性和高效的光热转换,限制了它们在可持续能源解决方案中的使用.
研究的目的:
- 开发一种稳定高效的复合相变能量储存材料 (PCESM),使用碳化木制骨架.
- 为了提高PCMS的热导率和太阳能转换效率,用于实际应用.
主要方法:
- 采用碳化策略,使用木材作为模板来创建一个分层的纤维素骨架.
- 聚乙烯甘醇 (PEG) 入碳化木材 (CW) 结构,形成CW-PEG复合PCESMs.
- 材料的表征包括表面积分析,孔径测量,导热测试和红外热学.
主要成果:
- 碳化木材 (CW) 在1000°C时表现出高特异面积 (598.19 m2/g) 和最佳孔径 (3.25 nm).
- CW-PEG复合PCESMs显示了增强的导热率 (0.434 W/m·K),高融 (130.5 J/g) 和99.8%的储能效率.
- 复合材料显示出卓越的太阳能转换效率,并在50个循环后保留了95%的相变.
结论:
- 开发的CW-PEG复合PCESM为热管理提供了稳定高效的解决方案.
- 由于其增强的性能和耐用性,这种材料在节能建筑和冷链运输中具有很大的应用潜力.
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