近日 ， 中科院大連化學(xué)物理研究所研究員史全團隊在相變儲能材料研究方面取得新進展 ， 通過簡單易行的策略合成了石墨烯基的復(fù)合相變材料膜 ， 并將其用于可穿戴的光—熱管理器件 。 該復(fù)合相變材料膜具有優(yōu)異的柔韌性、儲熱和光熱轉(zhuǎn)化能力 ， 為智能可穿戴光—熱管理器件研究提供了新思路 。 相關(guān)研究成果發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》上 。
相變儲能材料能在相對恒定的溫度下吸收和釋放大量相變潛熱 ， 廣泛應(yīng)用于熱能儲存和溫度控制的熱管理領(lǐng)域 。 然而 ， 傳統(tǒng)相變材料本身固有的液態(tài)泄漏、弱吸光能力以及固態(tài)剛性使其在可穿戴的智能光—熱轉(zhuǎn)化器件研究中極具挑戰(zhàn)性 。
針對該問題 ， 史全團隊以聚合物和石墨烯為原料合成了具有優(yōu)異柔韌性的復(fù)合石墨烯膜 ， 并與相變材料復(fù)合 ， 得到柔性的復(fù)合相變材料膜 。 該復(fù)合相變材料膜具有優(yōu)異的形狀穩(wěn)定性 ， 即使在高于相變溫度的狀態(tài)下 ， 仍保持固態(tài)而不發(fā)生泄漏；同時 ， 具有高相變材料負載量 ， 表現(xiàn)出優(yōu)異的儲熱能力 ， 即使經(jīng)過500個熱循環(huán)和彎曲循環(huán)仍然保持穩(wěn)定；此外 ， 還具有出色的光—熱轉(zhuǎn)化能力 ， 可迅速將太陽能轉(zhuǎn)化為熱能儲存 ， 轉(zhuǎn)化效率最高可達96% 。 研究人員進一步將該復(fù)合相變材料膜貼到人體模型表面 ， 結(jié)果表明 ， 在彎曲狀態(tài)其仍表現(xiàn)出穩(wěn)定的光—熱轉(zhuǎn)化性能 。
該復(fù)合相變材料膜表現(xiàn)出可用于人體可穿戴光—熱管理領(lǐng)域的潛力 ， 為可穿戴智能織物的開發(fā)提供了新方向 。
【新型相變材料膜可用于光—熱管理器件】相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.129637
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