胖大海/石墨烯混合气凝胶的复合相变材料，用于能源存储领域

1成果简介

基于有机相变储能材料的低导热性和易泄漏的缺点，本文，西安工业大学Ruilong Wen、Kuiyou Wang在《J Energy Storage》期刊发表名为“Scaphium scaphigerum/graphene hybrid aerogel for composite phase change material with high phase change enthalpy and high thermal conductivity for energy storage”的论文，研究采用模板法制备了具有稀疏多孔结构的Scaphium scaphigerum（胖大海）/石墨烯混合气凝胶（SGA），并将其作为导热增强材料用于制备SGA/PEG的PEG形成的复合PCM。

结果表明，SGA的三维孔隙结构是由极薄的石墨烯片相互交织连接而成的。EDA还原剂可以有效地去除含氧官能团，使石墨烯片重新粘附在SC软网板上，并不断聚集、堆积和自组装，从而形成热稳定的SGA。DSC结果显示SGA/PEG复合材料具有优异的整体热性能，特别是SGA/PEG-8的潜热储存能为166.11J/g，是纯PEG的99.35%，即使经过100次加热-冷却循环，仍保持99.20%。XRD、FT-IR和拉曼光谱结果显示，SGA复合材料与PEG没有发生化学反应，而是物理结合在一起。TGA结果显示，SGA可以有效地从样品表面传导热量，显示出对复合材料的热稳定性的有利影响。

SEM结果直接表明，SGA的三维孔隙结构被PEG均匀地包裹着，片状结构的表面相对光滑，没有明显的PEG堆积。此外，形状稳定的SGA/PEG表现出1.0621 W/(m K)的高热导率，相对于纯PEG，其热导率提高到378 %。这种新的策略为制备具有良好的热存储性能、热导率和热稳定性的复合相变材料提供了富有启发性的前景，可广泛应用于能源存储领域。

2图文导读

图1.基于模板的化学还原自组装法制备SGA。

图2.通过真空浸渍制备SGA / PEG。

图3. GO和SGA-10的扫描图像。

图4. SGA-10、PEG和SGA/PEG-10的XRD图案（a），PEG和SGA/PEG-10的FT-IR光谱（b），SGAs和SGA/PEGs的拉曼光谱（c），PEG和SGA/PEGs的TGA曲线。

图5. PEG和SGA/PEG的热导率

图6.PEG和SGA/PEG加热过程的数码照片和质量变化

3小结

这项工作拓宽了模板法中模板的选择，并为制备具有高相变焓和形状稳定性的高导热复合相变材料提供了一种新的方法，该方法可在储能领域广泛应用。

文献
:https://doi.org/10.1016/j.est.2022.106302

　　来源：材料分析与应用