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我所发表基于二维材料构建高性能复合相变材料综述文章

  近日,我所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组(508组)吴忠帅研究员团队与氢能与先进材料研究部热化学研究组(DNL1903)史全研究员团队合作,发表了基于二维材料构建高性能复合相变材料的综述文章,系统先容了二维材料在相变材料领域的研究应用现状、机遇与挑战。

  目前,由于热能在工业过程和日常生活中的广泛存在,热能存储被认为是一类具有前景的储能技术。潜热蓄热技术由于其较高的蓄热密度,优异的热稳定性和可控性,受到了广泛的关注。而潜热存储技术的核心材料是相变材料,尽管目前相变材料表现出很大的优势,但仍存在一些挑战,包括热导率低、液相材料易泄漏、固相材料刚性大、冷却过程存在一定过冷度等,因此在其广泛应用之前需要切实的解决方案。

  该综述针对相变材料存在的科知识题和关键技术瓶颈,充分结合了吴忠帅团队在二维材料体系(Angew. Chem. Int. Ed.,2019;ACS Nano,2019;Energy Environ. Sci.,2019;Angew. Chem. Int. Ed.,2020;Adv. Funct. Mater.,2020;Adv. Funct. Mater.,2021)和史全团队在相变材料体系(Sol. Energy Mater. Sol. Cells,2018;J. Chem. Thermodyn.,2019;ACS Sustainable Chem. Eng.,2020;ACS Appl. Polym. Mater.,2020;J. Mater. Chem. A,2020;Energy Stor. Mater.,2021;Chem. Eng. J.,2021)的研究,从二维材料对相变材料性能改进中的关键作用出发,系统讨论了基于二维材料的复合相变材料的热能存储和热传导的相关机理,强调了基于二维材料的相变材料的主要制备策略,以及在锂离子电池的热管理、光-热、光-热-电和电-热转换和存储方面的应用。最后,文章还提出了未来二维材料在高性能相变材料中的应用所面临的挑战并进行了展望。

  相关研究成果以“Two-Dimensional Materials and Their Derivatives for High Performance Phase Change Materials: Emerging Trends and Challenges”为题,发表在《能源存储材料》(Energy Storage Materials)上。该工作的第一编辑是我所508组博士研究生刘汉卿和DNL1903博士后孙克衍。上述工作得到国家重点研发计划、中科院洁净能源创新研究院合作基金、大连化物所创新基金等项目的资助。(文/图 刘汉卿)

  文章链接:https://doi.org/10.1016/j.ensm.2021.08.022

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