近日，中國科學(xué)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(jìn)展。他們通過(guò)簡(jiǎn)單易行的策略合成了石墨烯基的復合相變材料膜，并將其用于可穿戴的光—熱管理器件。該復合相變材料膜具有優(yōu)異的柔韌性、儲熱和光熱轉化能力，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)表于《化學(xué)工程雜志》。
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，廣泛應用于熱能儲存和溫度控制的熱管理領(lǐng)域。然而，傳統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—熱轉化器件研究中極具挑戰性。
針對該問(wèn)題，史全團隊以聚合物和石墨烯為原料合成了具有優(yōu)異柔韌性的復合石墨烯膜，并與相變材料復合，得到柔性的復合相變材料膜。該復合相變材料膜具有優(yōu)異的形狀穩定性，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(shí)，該材料具有高相變材料負載量，表現出優(yōu)異的儲熱能力，即使經(jīng)過(guò)500個(gè)熱循環(huán)和彎曲循環(huán)仍然保持穩定；此外，該材料還具有出色的光—熱轉化能力，可迅速將太陽(yáng)能轉化為熱能儲存，轉化效率最高可達96%。研究人員進(jìn)一步將該復合相變材料膜貼到人體模型表面，結果表明，在彎曲狀態(tài)其仍表現出穩定的光—熱轉化性能。
該復合相變材料膜表現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(kāi)發(fā)提供了新方向。
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，廣泛應用于熱能儲存和溫度控制的熱管理領(lǐng)域。然而，傳統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—熱轉化器件研究中極具挑戰性。
針對該問(wèn)題，史全團隊以聚合物和石墨烯為原料合成了具有優(yōu)異柔韌性的復合石墨烯膜，并與相變材料復合，得到柔性的復合相變材料膜。該復合相變材料膜具有優(yōu)異的形狀穩定性，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(shí)，該材料具有高相變材料負載量，表現出優(yōu)異的儲熱能力，即使經(jīng)過(guò)500個(gè)熱循環(huán)和彎曲循環(huán)仍然保持穩定；此外，該材料還具有出色的光—熱轉化能力，可迅速將太陽(yáng)能轉化為熱能儲存，轉化效率最高可達96%。研究人員進(jìn)一步將該復合相變材料膜貼到人體模型表面，結果表明，在彎曲狀態(tài)其仍表現出穩定的光—熱轉化性能。
該復合相變材料膜表現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(kāi)發(fā)提供了新方向。
