成果簡介
基於有機相變儲能材料的低導熱性和易泄漏的缺點，本文，西安工業大學Ruilong Wen、Kuiyou Wang在《J Energy Storage》期刊發表名為「Scaphium scaphigerum/graphene hybrid aerogel for composite phase change material with high phase change enthalpy and high thermal conductivity for energy storage」的論文，研究採用模板法製備了具有稀疏多孔結構的Scaphium scaphigerum（胖大海）/石墨烯混合氣凝膠（SGA），並將其作為導熱增強材料用於製備SGA/PEG的PEG形成的複合PCM。
結果表明，SGA的三維孔隙結構是由極薄的石墨烯片相互交織連接而成的。EDA還原劑可以有效地去除含氧官能團，使石墨烯片重新粘附在SC軟網板上，並不斷聚集、堆積和自組裝，從而形成熱穩定的SGA。DSC結果顯示SGA/PEG複合材料具有優異的整體熱性能，特別是SGA/PEG-8的潛熱儲存能為166.11J/g，是純PEG的99.35%，即使經過100次加熱-冷卻循環，仍保持99.20%。XRD、FT-IR和拉曼光譜結果顯示，SGA複合材料與PEG沒有發生化學反應，而是物理結合在一起。TGA結果顯示，SGA可以有效地從樣品表面傳導熱量，顯示出對複合材料的熱穩定性的有利影響。
SEM結果直接表明，SGA的三維孔隙結構被PEG均勻地包裹著，片狀結構的表面相對光滑，沒有明顯的PEG堆積。此外，形狀穩定的SGA/PEG表現出1.0621 W/(m K)的高熱導率，相對於純PEG，其熱導率提高到378 %。這種新的策略為製備具有良好的熱存儲性能、熱導率和熱穩定性的複合相變材料提供了富有啟發性的前景，可廣泛應用於能源存儲領域。
圖文導讀
圖1.基於模板的化學還原自組裝法製備SGA。
圖2.通過真空浸漬製備SGA / PEG。
圖3. GO和SGA-10的掃描圖像。
圖4. SGA-10、PEG和SGA/PEG-10的XRD圖案（a），PEG和SGA/PEG-10的FT-IR光譜（b），SGAs和SGA/PEGs的拉曼光譜（c），PEG和SGA/PEGs的TGA曲線。
圖5. PEG和SGA/PEG的熱導率
圖6.PEG和SGA/PEG加熱過程的數碼照片和質量變化
小結
這項工作拓寬了模板法中模板的選擇，並為製備具有高相變焓和形狀穩定性的高導熱複合相變材料提供了一種新的方法，該方法可在儲能領域廣泛應用。
文獻:
https://doi.org/10.1016/j.est.2022.106302