碳基相变复合体的结构设计与性能研究

发布时间：2025-05-08 02:12

　　相变材料(Phase Change Materials,PCMs)是储能技术发展和应用的关键因素,在推进新能源开发和提高能源利用率方面起着至关重要的作用。本论文以定形相变材料为研究对象,针对当前复合相变材料储能密度与导热速率难以兼顾及应用范围单一的问题,提出以三维结构高导热碳介质组装多级孔储能单元的新思路:三维结构高导热碳介质提供高效的热传输通道;多级孔储能单元高效匹配并负载相变芯材;调控芯材分子在载体间的界面作用实现热能的有效传递与释放;开发网络阵列导电结构,拓展相变材料的应用范围。具体研究包括以下三个部分:(1)高导热、高封装效率SA/CNT@PC的制备与性能研究通过碳化碳纳米管@金属有机骨架(CNT@MOFs),得到具有芯鞘结构的碳纳米管@多孔碳(CNT@PC)载体。MOFs衍生的多孔碳具有高孔隙率和大比表面积,可借助毛细作用力将相变芯材稳固在载体的孔道中,实现芯材的高效固载。同时,3D碳纳米管可提供连续的声子传递通道,PCMs和CNT的分子间作用降低载体与芯材十八酸(SA)间的界面热阻,实现热导率的有效提升。SA/CNT@PC具有高导热率(1.023W m-1 K-1),高潜热值...

【文章页数】：113 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２－１?ＭＯＦｓ基复合相变材料的制备示意

纳米层间结构，混配后经过熔融保温处理，成功制备出可用于建筑保温材料??的定型复合材料。Ｗａｎｇ等１６］直接用ＭＯＦｓ作多孔载体负载十八酸（ＳＡ）分??子，成功制备了具有高储能密度的新型纳米孔异质相变复合体（图２－１）。该??复合相变材料的芯材负载量可达到７０ｗｔ．％，通过对ＭＯＦ....

图２－３?ＭＦ微胶囊相变材料的制备示意图｜２Ｓ１??

?Ｓｏｆｔ?ｓｅｇｍｅｎｔ??ＰＵＰＣＭ??图２－２?ＰＵＰＣＭ高分子基定形相变材料的制备路线图［５４］??（３）微胶襄定形相变材料??微胶囊相变材料是利用微胶囊技术将相变材料包覆形成尺寸为１？１０００??ｕｍ的微粒。微胶囊相变材料能有效解决相变材料的泄漏问题，防止相变物??质与....

图２－４复合相变材料墙板的结构示意图｜６９］??

同时还有利于地解决混凝土因水泥水化热引起的早期裂缝的问题。如??Ｍａｄｈｋｈａｎ［７７］等将相变材料ＰＥＧ６００加入到混凝土结构中，以此大大提升了相??变墙板的热学性能（图２－４）。因此，相变材料在建筑方面的应用具有很重要??的意义。????Ｆｉｂｒｅ?ｃｃｎＫｎｔ?６?ｍｍ??....

图２－５相变材料－电池热管理装置示意

验测试发现通过热管可以提高相变材料的热性能，可以在电池持续使用中保??持一定的温度，有效的控制了电池使用中电池模块温度分布不均为，避免了??电池出现热失控现象（图２－５）。??參變麵?｜??ｉｖｍｖｎｔｔｎ?ＫＫｔｘＭ?ｉ?＼??Ｏｃ？￥！ｎ？ｔｉ?ｂａｔｔｒｎ?ｐａｒｋ?Ｈｅ＊....

本文编号：4044159