來源：Advanced Functional Materials
01背景介紹
相變材料（PCMs）是熱能儲存的關鍵，能夠在相變過程中吸收和釋放大量的潛熱，這使得它們在太陽能儲能、節能建筑和電子設備的熱管理等各種應用中必不可少在不同類型的相變材料中，固-液相相變材料（SLPCMs），如石蠟、脂肪酸、和聚乙二醇（PEG），由于其有效的儲能能力而引起了相當大的關注然而，相變過程中的液體泄漏和體積膨脹等挑戰限制了它們的實際應用雖然人們已經通過將slpcm物理封裝成核殼結構、3D氣凝膠網絡和交聯骨架等方法來提高其穩定性，但由于其液體特性，高溫下的泄漏風險仍然是一個重大挑戰。固-固相變材料（SSPCMs）在加熱和冷卻循環中表現出固-固相變，成為從根本上解決這些問題的有希望的替代品近年來，以發現形狀穩定的聚羧基復合材料為目標的聚羧基復合材料的研究備受關注。但就形貌而言，它們大多為粉末、薄膜或塊狀形式，難以加工成不同形式與目標物體的熱源直接接觸，限制了它們的實際應用。因此，為了擴大SSPCMs的適用性，必須實現其關鍵特性的組合，包括方便的制備工藝，高潛熱儲存能力，熱和機械穩健性以及可調諧的相變溫度
02 成果掠影
近日，上海交通大學張勇健團隊針對開發具有優異的形狀穩定性、高儲熱能力和令人滿意的機械性能是SSPCMs取得最新進展。本文報道了利用協同催化策略合成不同乙烯基含量的PEG-PVEG共聚物，通過巰基光交聯反應生成新型交聯peg基SSPCMs。這些pcm具有優異的形狀穩定性和顯著的能量存儲能力，潛熱高達128.3 J/g。該材料表現出優異的熱穩定性，并在500次加熱-冷卻循環后保持其能量儲存能力。值得注意的是，該材料具有優異的機械強度和韌性。此外，在不影響SSPCM形狀穩定性的情況下，將PEG包封在SSPCM中，潛熱焓進一步提高到146.8 J/g。結合多壁碳納米管（MWCNTs）的相變復合材料（PCCs）也證明了導熱性和導電性的增強。總之，本研究提出了一種方便可行的策略來開發具有良好形狀穩定性，高潛熱和滿足熱管理機械性能的SSPCM。研究成果以“Thermal and Mechanical Robust Solid-Solid Phase Change Materials Enabled by Reactive Crosslinkable Poly(Ethylene Glycol)s via Facile Thiol-Ene Photo-Click Chemistry”為題發表在《Advanced Functional Materials》期刊。
03 圖文導讀
圖1.材料的結構和光譜表征。
圖3.熱循環測試。
圖5.a) PCC/CNTs復合材料在80°C和120°C下1 h的泄漏試驗照片b) DSC曲線。c)熔化和結晶焓。d)導熱系數。e)不同電場作用下的電導率。f) TG曲線。
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