中国矿业大学刘昌会副教授在潜热储能材料方面取得研究进展

2021-08-29 19:59  来源:中国矿业大学  浏览:  

储热在储能技术中占据至关重要的地位,是解决能源在空间和时间不匹配问题上的有效途径。潜热储能由于其储能密度高,工作阶段温度波动小,具有重要的实际应用价值。然而,潜热储能中储能材料在发生相变过程中会导致泄漏,在一定程度上限制了储热材料的实际应用范围,并且相对较低的导热系数会导致潜热储能材料热响应效应较慢,大大降低了热能的使用效率。

主要创新点

近日,电力学院储能与传热课题组刘昌会副教授等人合成了一种含有机/无机杂化硅氧基官能团的聚合物,将其应用于潜热储能材料的封装,并以第一作者在著名期刊Angewandte Chemie (IF = 12.959)发表题为“Highly Efficient Thermal Energy Storage Using a Hybrid Hypercrosslinked Polymer”的封面文章。论文通讯及第一作者为刘昌会副教授,中国矿业大学为唯一通讯单位。本文的实验过程主要由硕士研究生张家豪完成,饶中浩教授参与指导该工作。

课题组使用氢氧化钠水溶液为催化剂,在温和的条件完成高分子的超交联过程,进而实现对于潜热储能材料的快速封装。值得注意的是,反应物的初始均相状态在最大程度上保证潜热储能材料有效封装的同时,也允许其与第三种组分——纳米粒子均匀复合,使得复合相变材料没有泄露情况下潜热可达到180 J/g,在碳基纳米材料、金属氧化物纳米颗粒和无机氧化物纳米颗粒的促进下,复合潜热储能材料的导热系数最高可以提升600%,光热转换效率可达93.7%。此外,由于高分子特有的硅氧官能团可以像海绵一样对复合材料中的水分进行吸收和释放,有望解决无机潜热储能材料过冷度高、循环稳定性差的问题。进一步的研究表明,该有机/无机杂化高分子上有机片段有利于提升该材料的表面疏水性,进而赋予该潜热储能材料表面独特的自清洁性能。该策略的成功实施实现了一种方案同时应用于有机及无机复合潜热储能材料的合成,在解决潜热储能材料泄漏问题的同时还赋予复合材料优异的储放热、光热转化与自清洁性能。

免责声明:本网转载自合作媒体、机构或其他网站的信息,登载此文出于传递更多信息之目的,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。本网所有信息仅供参考,不做交易和服务的根据。本网内容如有侵权或其它问题请及时告之,本网将及时修改或删除。凡以任何方式登录本网站或直接、间接使用本网站资料者,视为自愿接受本网站声明的约束。
相关推荐
青岛能源所开发出双碳双活性物质的新型锂-硫(硒)电池体系

青岛能源所开发出双碳双活性物质的新型锂-硫(硒)电池体系

近年来,随着电动汽车的推广和应用,对电化学储能器件提出了新的要求和挑战。传统的锂离子电池受制于电极材料较低的理论容量,难以满足高能量密度储能系统的要求。基于多电子转换反应的锂硫电池具有相对超高的比能量,且原料来源丰富、价格低廉、低毒无害,被认为是颇具潜力的下一代高能量电池体系之一,也是当前电化学储能领域的重要研究热点和方向。
大连化物所实现高面容量、高电流密度下的锌沉积过程

大连化物所实现高面容量、高电流密度下的锌沉积过程

近日,中国科学院大连化学物理研究所储能技术研究部研究员李先锋团队在锌基电池的膜材料研究中取得进展。研究人员通过膜材料的结构设计,实现了在高面容量、高电流密度条件下的锌均匀沉积过程,并对膜结构调控锌沉积过程的机理进行了研究和探讨。
大连化学物理研究所实现高面容量、高电流密度下的锌沉积过程

大连化学物理研究所实现高面容量、高电流密度下的锌沉积过程

近日,大连化学物理研究所储能技术研究部(DNL17)李先锋研究员团队在锌基电池的膜材料研究方面取得新进展。团队通过膜材料的结构设计,实现了在高面容量、高电流密度条件下的锌均匀沉积过程,并对膜结构调控锌沉积过程的机理进行了详细地研究和探讨。
打破了生产成本和综合性的瓶颈,质优价廉固态电解质问世

打破了生产成本和综合性的瓶颈,质优价廉固态电解质问世

记者8月2日从中国科学技术大学获悉,该校马骋教授团队设计并合成了一种同时具有成本与性能优势的锂电池固态电解质,从而打破了固态电解质材料生产成本和综合性能难以兼得的瓶颈,使得全固态电池的商业化不再只是遥不可及的“锂”想。相关成果发表在《自然·通讯》上。
电工所在高性能MXene基锂离子电容器研究中获进展

电工所在高性能MXene基锂离子电容器研究中获进展

MXene作为一种新型二维过渡金属碳化物,具有与石墨烯类似的结构特点,在储能领域得到广泛研究。然而,MXene本身比容量低,因此构建合理的纳米结构、保留二维材料特征、引入高储锂容量成为MXene在高性能电极材料应用方面的挑战。

推荐阅读

关于我们 | 广告服务 | 联系我们 | 免责声明
京ICP备16023390号-2 Copyright © 能源界 服务台:010-63990880