二元复合相变储能材料制备及调温性能

新型储能材料的制备与性能研究随着能源需求的不断增长和对可再生能源的追求，电池和储能材料的研究变得日益重要。

为了满足能源储存的需求，科学家们致力于开发新型储能材料，以提高储能设备的效率和性能。

本文将探讨储能材料的制备与性能研究的相关进展。

首先，储能材料的制备是实现高性能储能设备的关键。

制备新型储能材料的方法包括物理化学方法、化学合成方法和生物制备方法等。

物理化学方法包括溶剂热法、高温固相法和气相沉积法等。

化学合成方法主要是通过化学反应来合成原子尺度的储能材料。

生物制备方法则利用微生物或植物等生物体对金属离子的强化和吸附能力，形成新型储能材料。

这些制备方法的选择取决于所需的材料性能和应用需求。

其次，储能材料的性能研究是确保其在实际应用中发挥作用的关键。

储能材料的性能可以通过电化学测试和物理性质测试来评估。

电化学测试主要包括循环伏安法、恒流充放电测试和电化学阻抗谱测试等。

这些测试方法可以用来研究储能材料的电化学行为、电荷传输和电化学反应动力学等。

物理性质测试则主要包括材料的结构、形貌、表面化学成分和热学性质的分析。

这些测试方法可以用来研究储能材料的晶体结构、形变机制以及热学稳定性等。

近年来，在新型储能材料的制备和性能研究领域，一些重要进展已经取得。

例如，锂离子电池作为一种高能量密度和高效率的储能设备，其正极材料的研究一直备受关注。

传统的锂离子电池正极材料存在容量损失和安全性问题，因此科学家们正在寻找新的材料来替代传统的锂离子电池正极材料。

一种被广泛研究的新型正极材料是锂硫电池正极材料。

锂硫电池具有高能量密度和低成本的优势，但其循环寿命和电化学反应动力学等问题仍然存在。

研究人员通过制备纳米结构、设计多功能导电薄膜和添加功能团等方法，改善了锂硫电池正极材料的性能。

这些方法的成功应用为锂硫电池的商业化提供了有力的支持。

此外，研究人员还在制备和性能研究领域开展了其他一些有趣的工作。

比如，超级电容器材料的研究和开发，以提高储能设备的功率密度和循环寿命。

定型相变复合材料的制备及其光热储能性能的研究定型相变复合材料的制备及其光热储能性能的研究随着能源危机和全球变暖问题的日益严重，寻找高效可持续的能源储存和利用方式成为备受关注的研究领域。

其中，光热储能技术因其高效、环保和可再生的特点，受到了广泛的关注。

而作为光热储能材料的定型相变复合材料因其独特的相变特性和良好的光热性能，成为了当前研究的热点之一。

定型相变材料，也称为相变储能材料，是一类能够在相变过程中吸收或释放大量热量的材料。

其相变温度一般在常温附近，可以在实际生活中很好地应用。

常见的定型相变材料包括石蜡、硬脂酸和氯化钠等物质。

然而，单一的定型相变材料存在一些问题，如热容量低、导热性能差和热循环稳定性差等。

为了解决这些问题，学者们开始研究定型相变复合材料。

定型相变复合材料是指将定型相变材料与其他材料混合形成复合材料。

通过合理设计和制备方法，可以在复合材料中充分发挥定型相变材料的优势，从而提高其光热储能性能。

目前，常见的制备方法包括物理混合法、化学复合法和表面修饰法等。

物理混合法是将定型相变材料与其他材料机械混合；化学复合法是通过化学反应使定型相变材料与其他材料发生化学结合；表面修饰法则是在定型相变材料表面修饰其他材料层，以改善其性能。

在制备定型相变复合材料的过程中，需要考虑多个因素，如复合材料的相容性、稳定性和热传导等。

相容性是指定型相变材料与其他材料之间的相互作用情况，如相溶性和界面结合等。

稳定性是指复合材料在热循环过程中的稳定性，包括热容量的稳定性和相变温度的稳定性等。

热传导是指复合材料中热量的传递情况，决定了其光热储能性能。

通过合理设计和制备方法，定型相变复合材料可以具备优异的光热储能性能。

首先，复合材料中的定型相变材料可以提高光热储能系统的储热能力。

在接受太阳能照射时，定型相变材料吸收光能并发生相变，释放大量热量。

而在太阳能不足或停止照射时，定型相变材料则可以释放吸收的热量，提供稳定的热源。

复合相变储能材料的研究作者：王蓬王月详张伟伟来源：《科技资讯》 2014年第21期王蓬王月详张伟伟(中国电子科技集团公司第三十三研究所山西太原 030006)摘要:相变储能材料能够将能量以相变潜热的形式储藏在其体内,实现能量在不同时空位置之间的转换和有效利用,受到了学者的高度重视。

近年来,相变储能材料的研究和应用发展十分迅猛,本文分析了对复合相变储能材料的制备和应用前景。

关键词:相变储能材料优化设计溶胶凝胶制备技术中图分类号:TQ02 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(c)-0095-02随着科技飞速的进步,人类对能源的需求日益增加,对能源的利用率提出了越来越高的要求。

储能技术“削峰填谷”的作用对提升能源的利用效率具有重要意义。

近年来相变储能材料在能源的充分利用研究领域中处于十分活跃的地位。

相变材料(Phase Change Material, PCM)是指在一定的温度范围内可改变物理状态的材料,以环境与体系的温度差为推动力,实现储、放热功能。

随着微纳加工技术的发展,航空航天领域中的电子元器件向高功率化、小型化等方向发展。

随着飞行器速度不断提升,电子元器件的温控问题已经成为影响器件可靠工作的关键。

资料分析显示:电子元器件的温度每升高2 ℃可靠性下降10%,因此航空航天领域中电子元器件可靠地温度控制是飞行器正常运行的重要保障。

目前被广泛应用于解决电子元器件散热问题的导热界面材料不能满足航天领域电子元器件的温控需求,对于此类处于较高温度的密闭环境体系中高密度电子元器件的热保护必须采用一种新型的热控技术,即相变储热式温控技术。

相变材料被提出装配于电子元器件和散热片之间,通过相变过程的相变潜热吸收电子元器件工作产生的热量,达到控制电子元器件温升,保证电子元器件可靠性的目的。

同时,相变材料具有常温下呈固态,可以制成垫片便于装配,达到一定温度后融化润湿配合界面,降低界面热阻,是替代界面导热材料的新型热控材料。

中高温复合相变储热材料的制备及性能研究许永;张叶龙;赵伟杰;王敏;翁立奎;冷光辉;丁玉龙【摘要】采用直接混合-压制-烧结工艺,制备了以碳酸钠-碳酸钾、碳酸钠-氯化钠、碳酸钠-氯化钠-氯化钾为相变材料的中高温复合相变储热材料.采用差式扫描量热法(DSC)、重量法和热循环法对中高温复合相变储热材料的相变峰值温度、相变潜热、热稳定性等性能做了表征.实验结果表明,以碳酸钠-氯化钠-氯化钾三元熔盐作为相变材料制备中高温复合相变储热材料,相变峰值温度为567℃,相变潜热高,是碳酸钠-碳酸钾二元熔盐的2.7倍,在750℃以下有较好的热稳定性,且具有较好常温力学性能.%Na2CO3-K2CO3,Na2CO3-NaCl and Na2CO3-NaCl-KCl based composite phase change heat storage materials (PCMs) for medium and high temperature applications were prepared.The performances,such as phase change peak value temperature,phase change latent heat,and thermal stability of composite PCMs were characterized by thermal gravimetrical analyzer,differential scanning calorimeter and thermal cycling device.The results showed that the ternary formulation of Na2CO3-NaCl-KCl had a peak phase change temperature of 567 ℃ with a latent heat of 2.7 times that of Na2CO3-K2CO3.This ternary composite PCM also had a good thermal cycling stability below 750 ℃,exhibiting an excellent mechanical strength.【期刊名称】《无机盐工业》【年(卷),期】2018(050)005【总页数】4页(P36-39)【关键词】碳酸钠;氯化钠;相变储热材料【作者】许永;张叶龙;赵伟杰;王敏;翁立奎;冷光辉;丁玉龙【作者单位】南京金合能源材料有限公司,江苏南京210047;南京金合能源材料有限公司,江苏南京210047;南京金合能源材料有限公司,江苏南京210047;南京金合能源材料有限公司,江苏南京210047;南京金合能源材料有限公司,江苏南京210047;英国伯明翰大学;英国伯明翰大学【正文语种】中文【中图分类】TQ127.13能源在国民经济中具有极其重要的战略地位，因此如何高效利用能源成为了一个热门的研究课题。

复合相变材料实验方案实验目的：目前国内对建筑节能用的相变储热复合材料的研究还不多，为了能够使相变储能技术在建筑节能领域发挥更多的作用，本实验旨在制备出一种适宜于建筑节能用的有机复合相变材料；选用丙三醇和丁四醇为原料，以粉煤灰、活性炭作为基质进行复合，选用石墨作为改善相变材料导热性能的添加剂。

对复合后的材料进行系列的测试，得出了复合材料的相变温度、相变潜热、凝固特性以及其使用时的稳定性能，最后评价它的经济性，以为实现商业化提供可能。

1 实验部分1.1材料和仪器实验材料：丙三醇、丁四醇、作为复合材料；石墨为添加剂，提高导热性能；多孔介质为粉煤灰（重庆四川石马电厂），活性炭，在使用过程中预先进行干燥处理；PH=1、2、3、4、5的盐酸，质量分数为9%的十六烷基溴化铵溶液，作为多孔材料的改性试剂；实验仪器：10级的电子天平，用于样品配置；德国NETZSCHZZ 公司生产的DSC-200PC的差示扫描量热仪，试样的升温过程0-50摄氏度，降温过程为50-0摄氏度，吹扫气速度是20mL/min，保护气流速度为60mL/min,每种试样测试两组样品，若两组样品差别，则再加测量样品。

数据采集仪用的是安捷伦34970A，热电偶为进过校准的铜-康铜热电偶；1.2复合材料的制取未了减少实验次数，首先选取丙三醇与丁四醇质量分数为50%和50%，将配置好的复合材料放在坩埚中用DSC进行测试，找出复合材料共融时的范围，然后在此范围内将丙三醇的质量分数以5%进行替增，再次测量，进一步缩小范围；然后在此范围内再以1%的质量分数进行替增，直至找出达到共熔点的质量比，并可得知其比热、潜热值。

1.3相变材料与粉煤灰的复合为了提高粉煤灰的吸附效果，首先要对其表面微孔结构进行处理。

如果不处理，相变材料分子运动会被限制，会影响潜热的容量；孔径太大，微孔毛细管力不足以维持相变材料。

所以选取不同PH值的盐酸进行处理，以期达到最好的吸附效果；另外，采用真空吸附法比在常压下，吸附效果要好。

相变储能材料的制备及性能分析相变储能材料是一种具有快速储存和释放大量热量的材料，因此在能量储存领域具有广泛的应用前景。

在本篇文章中，我们将探讨相变储能材料的制备方法和其性能。

一、制备方法相变储能材料的制备方法主要有物理方法和化学方法两种。

1. 物理方法物理方法通过刻蚀、蒸发、溅射、热蒸发等手段直接制造相变储能材料。

这些方法可以获得高质量的相变储能材料，但成本较高。

2. 化学方法化学方法主要通过溶剂法、沉淀法、水热法等方法制备相变储能材料。

这些方法成本较低，但制造的材料可能存在杂质或缺陷。

二、性能分析相变储能材料具有以下重要性能：1. 热容量相变储能材料的热容量决定了其储存和释放热量的能力。

高热容量的材料可以储存更多的热量，从而提高其储能效率。

2. 相变温度相变储能材料的相变温度是其最重要的性能指标。

在室温下，相变储能材料应该保持稳定状态，只有当其受到外界热量刺激时，才会发生相变。

相变温度的选择应根据具体应用场景进行考虑，例如太阳能集热器需要在较低温度下储存太阳能，而储能系统需要在更高的温度下储存能量。

3. 热稳定性相变储能材料在储存和释放热量过程中会产生热膨胀和收缩，这可能会导致材料的破坏。

因此，热稳定性是相变储能材料必须具备的重要性能之一。

4. 循环寿命相变储能材料需要经历多次储存和释放热量的循环，因此其循环寿命也是非常重要的。

如果一个相变储能材料只能循环使用几次，那么其实用价值就会受到极大限制。

5. 热传导性能相变储能材料的热传导性能决定了其储存和释放热量的速度。

良好的热传导性能可以提高材料的输出功率和输入功率，从而提高储能效率。

结论相变储能材料作为一种新型能量储存材料，其制备和性能分析尚处在不断的研究和探索中。

相信随着科学技术和应用需求的不断提高，其性能和应用领域将会得到更广阔的发展和应用。

第28卷第3期　2005年3月合肥工业大学学报(自然科学版)JOURNAL OF HEF EI UNIVERSIT Y OF TECHNOLOGYVol.28No.3　Mar.2005　收稿日期:2004-09-04;修改日期:2004-10-14基金项目:安徽省教育厅自然科学基金资助项目(2004KJ 121)作者简介:李　忠(1972-),男,安徽桐城人,安徽理工大学讲师;于少明(1962-),男,山东文登人,合肥工业大学教授,硕士生导师.MA -SA /蒙脱土复合相变贮能材料的制备李　忠1,　杭国培1,　董灿君2,　王世功2,　于少明1(1.合肥工业大学化学工程学院,安徽合肥　230009; 2.安徽华源发展有限公司,安徽合肥　230011)摘　要:用DSC 法研究了豆蔻酸(MA )和硬脂酸(SA )二元混合物的热性能,确定了MA -SA 二元低共熔物的组成为67.00:33.00,相变温度为43.13℃;在此基础上,研究了MA-SA 二元低共熔物/蒙脱土复合贮能材料的制备方法,并用XRD 、IR 和DSC 等方法对复合材料的结构和性能进行了表征与测试。

研究结果表明:MA-SA 被有效地包封在蒙脱土层间,制得复合材料的相变温度为41.86℃,相变焓为130.32J /g ,贮能性能满足调温纺织品的要求。

关键词:脂肪酸;低共熔混合物;蒙脱土;相变;复合贮能材料中图分类号:T Q225 文献标识码:A 文章编号:1003-5060(2005)03-0274-04Prepar ation of MA -SA /montmorillonite compositephase -change energy storage materialsLI Zhong 1,　HANG Guo-pei 1,　DONG Can-jun 2,　WANG Shi-gong 2,　YU Shao-ming 1(1.School of Chemical En gineering,Hefei University of Technology,Hefei 230009,Chin a; 2.Anh ui Huayuan Development Company Ltd,Hefei 230011,China)Abstr act :T he thermal properties of myristic acid (MA )and stearic acid (SA )binary system were evaluated by the differential scanning calorimeter (DSC),and it is found that the MA -SA binary system with the mass r atio of MA to SA being 67.00∶33.00forms a eutectic,which melts at 43.13℃.T hen the pr eparation of the MA-SA/montmorillonite composite material for phase change energy stor age were studied ,and the str ucture and property of the composite material were measured by using X-ray diffraction(XRD)spectrum,infr ar ed (IR)spectrum and DSC.The result shows that MA-SA eutectic mixtures were sealed effectively in the interlayer of montmorillonite and the composite material had obvious energy storage characteristics with the melting temperature of 41.86℃and the latent heat of fusion of 130.32J/g.T hese thermal properties make the composite material suitable for temperature adaptable textiles.Key wor ds :fatty acid;eutectic mixture;montmorillonite;phase-change;composite energy storage material 近年来,随着科学技术的发展、人类生活水平的提高,服装用于遮体御寒的观念正发生着改变,更高的要求是具有舒适、医疗保健等功能[1]。

第31卷 第7期2009年4月武 汉 理 工 大 学 学 报JOURNAL OF WUHAN UNIVERSITY OF TECHNOLOGYVol.31 No.7 Apr.2009DOI:10.3963/j.issn.1671 4431.2009.07.034癸酸 月桂酸二元复合相变储能材料试验研究吴 芳,徐仁崇,杨长辉,张智强(重庆大学材料科学与工程学院,重庆400045)摘 要: 采用 步冷曲线法 测试了癸酸 月桂酸二元体系的相变温度,证实了该体系为具有最低共熔点的二元体系;当癸酸含量占二元体系的40% 60%时,混合物的相变温度为20 25 ,相变潜热为93 102J/g,可以作为调节建筑室内温度的相变储能材料使用。

关键词: 癸酸; 月桂酸; 复合; 相变材料; DSC 中图分类号: T U 59文献标识码: A文章编号:1671 4431(2009)07 0134 03Research on Binary Multiple Decanoic Acid lauric AcidPhase Change Material (PCM)W U Fang,X U Ren chong ,YANG Chang hui ,ZHAN G Zhi qiang(School of M aterials Science and Eng ineering,Chongqing University,Chongqing 400045,China )Abstract: A binar y eutectic system w ith the low est melt point can be earned by t he cooling curve method which is used todetect the phase change temperature of Decanoic acid L auric acid.T he phase change materials in w hich Decano ic acid s dosage is 40% 60%and phase chang e temperatur e is 20 25 and heat of fusio n is 93 102J/g can be used to contro l the indoor temperature of the buildings.Key words: decanoic acid; lauric acid; multiple; phase chang e materials; DSC收稿日期:2008 10 15.基金项目:重庆市建委资助项目(城科字2006第31号).作者简介:吴 芳(1967 ),女,副教授.E mail:wufang1967@节能与环保是能源利用领域中的重要课题,利用相变材料的相变潜热进行能源储存是一项新型技术。

化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2024 年第 43 卷第 4 期钙镁二元盐复合材料的储热性能刘涵1，曲明璐1，叶振东1，杨帆1，黄蓓佳1，张亚宁2，刘洪芝3（1 上海理工大学环境与建筑学院，上海 200093；2 哈尔滨工业大学能源科学与工程学院，黑龙江 哈尔滨 150006；3北海道大学大学院工学研究院，北海道 札幌 0608628）摘要：水合盐热化学储热利用可逆的化学反应，能够在吸附与脱附过程中实现热量的释放与储存，其具有储热密度高、适合长期跨季节储热等优点，与太阳能相结合可以减少对化石能源的依赖。

为探究两种不同多孔基底对钙镁二元盐复合热化学储热材料储热性能的影响，基于摩尔比为1∶2的MgCl 2与CaCl 2两种水合盐，本文对以微孔分子筛（13X ）为多孔基底的MgCl 2/2CaCl 2复合材料和以介孔硅藻土（WSS ）为多孔基底的MgCl 2/2CaCl 2复合材料的孔结构、平衡吸附量和循环稳定性等进行实验对比分析。

采用蜂窝状储热单元的二维模型，对两种MgCl 2/2CaCl 2复合热化学储热单元的储/放热过程进行模拟对比分析。

结果表明，与WSS 相比，13X 的孔隙更小、比表面积更大、平衡吸附量更高。

由于MgCl 2/2CaCl 2的填充，两种复合材料的孔体积、比表面积、孔隙率较多孔基底均有所下降。

受MgCl 2/2CaCl 2与多孔基底协同作用的影响，MgCl 2/2CaCl 2复合材料的平衡吸附量在整个相对湿度区间均有明显提升，Polanyi 吸附势理论可以很好地描述MgCl 2/2CaCl 2复合材料的等温吸附线。

WSS20储热单元的储热密度为371.94MJ/m 3，可以持续输出20℃温升以上的空气198min ，其放热功率和热回收效率均高于13X17储热单元。

WSS20在循环47次后仍然保持完整的结构和良好的吸附量，而13X17在循环10次后发生破裂。

《聚乙二醇基复合相变材料的制备以及相变性能的研究》篇一聚乙二醇基复合相变材料的制备及其相变性能的研究一、引言随着能源需求的增长和环境保护意识的提高，新型储能材料的研究与应用日益受到关注。

其中，相变材料（Phase Change Materials, PCMs）因其能够在相变过程中储存和释放大量热能而备受瞩目。

聚乙二醇（PEG）基复合相变材料作为一种重要的相变材料，具有高热导率、良好的化学稳定性和生物相容性等特点，被广泛应用于太阳能利用、建筑节能、生物医疗等领域。

本文旨在研究聚乙二醇基复合相变材料的制备方法，以及其相变性能的表征和优化。

二、聚乙二醇基复合相变材料的制备聚乙二醇基复合相变材料的制备主要分为以下步骤：1. 材料选择与准备：选择适当分子量的聚乙二醇作为基材，根据需要可添加石墨、碳纳米管等导热增强材料，以及膨胀石墨、硅藻土等多孔吸附材料。

2. 熔融混合：将聚乙二醇与导热增强材料、多孔吸附材料在适当温度下熔融混合，确保各组分均匀分散。

3. 冷却固化：将熔融混合物冷却至室温，使其固化形成复合相变材料。

4. 性能测试：对制备的复合相变材料进行热物性测试，如导热系数、相变温度、相变潜热等。

三、相变性能的研究聚乙二醇基复合相变材料的相变性能主要表现在其相变温度和相变潜热方面。

本文通过实验和模拟相结合的方法，对聚乙二醇基复合相变材料的相变性能进行研究。

1. 实验方法：采用差示扫描量热法（DSC）测定复合相变材料的相变温度和相变潜热。

通过改变导热增强材料和多孔吸附材料的种类和比例，观察其对相变性能的影响。

2. 模拟分析：利用分子动力学模拟软件，对复合相变材料的微观结构及相变过程进行模拟分析，进一步揭示其相变机制。

3. 结果与讨论：根据实验和模拟结果，分析导热增强材料和多孔吸附材料对聚乙二醇基复合相变材料相变性能的影响。

发现适当添加导热增强材料可以提高材料的导热性能，从而降低相变过程中的热量损失；而多孔吸附材料的加入则能提高材料的储热密度，即单位体积内可储存的热量。