近年來，新材料和新技術的發展為電動車工業注入了新的活力，有效地解決了能源危機的緊迫問題，減少了溫室氣體排放。鋰離子電池是電動汽車和混合動力汽車的核心部件。有效的熱管理對于確保電池的正常運行、電動車輛的耐久性以及預防危及公共安全的火災至關重要。相變材料(PCM)可以儲存和釋放大量的熱量,以響應在相變期間的小溫度變化。這種能力使pcms成為一種有效的熱管理技術，因為它們可以幫助在適當的溫度下控制電池模塊。
02 成果掠影
近日，廣東工業大學王長宏教授團隊以無毒、安全和高溫的聚乙二醇(分子量為3000、4000和6000)為基質，通過聚合反應制備了一種高度穩定的固-固相變材料。聚乙二醇4000由于其包裝效果,熱儲存能力和相變溫度，被認為是最合適的熱管理材料。團隊利用材料工作室2020模擬軟件研究了碳納米管與SSPCM之間的微機制。比較了不同羥基化碳納米管(CNT-OH)與SSPcm的相互作用能和力學性能，發現5%羥基化碳納米管是最有效的。然后采用CNT-OH技術制備了具有高導熱性和穩定性的復合固體-固體相變材料。建立了一套電池熱管理系統來測試SSPEM-CTT的性能，結果表明該系統具有優良的熱管理能力。即使在高放電率(5c)下,SSPCT-CT系統也有效地解決了溫度不均勻問題,將系統溫度維持在50℃(即48.92℃)以內，將溫度差異維持在2.5℃以內。研究成果以“Highly stable solid-solid phase change materials for battery thermal management systems”為題發表在《Journal of Energy Storage》。
03 圖文導讀
圖1 (a) CNT, (b) PEG, MBA, and AA, (c) 30*30*30 ? PEG molecular module, (d) 30*30*30 ? CNT-OH/SSPCM molecular module.
圖2 (a)SSPCM的具體實驗制備流程，(b)SSPCM-CNT的具體實驗制備流程，(c)SSPCM的制備原理圖，(d)SSPCM-CNT的制備原理圖，(e)SSPCM和SSPCM-CNT的物理樣品
圖3 接觸熱阻試驗
圖4 純CNT、CNT-OH2.5 %、CNT-OH5%的徑向分布函數
圖5 (a) 1 W、(b) 2 W和(c) 3 W處的界面溫度曲線。(d) 1 W、(e) 2 W和(f) 3 W處的接觸熱阻變化曲線
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