研究利用一步法合成策略開(kāi)發(fā)出具有高光熱轉(zhuǎn)換效率的石墨烯基復(fù)合相變材料

近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所熱化學(xué)研究組研究員史全團(tuán)隊(duì)通過(guò)合成策略開(kāi)發(fā)出一種具有高光熱轉(zhuǎn)換效率的石墨烯基復(fù)合相變材料。該復(fù)合相變材料具有優(yōu)異的相變性能和光熱轉(zhuǎn)換能力，為大規(guī)模制備石墨烯基光熱轉(zhuǎn)化復(fù)合相變材料提供了新思路。

石墨烯基復(fù)合相變材料能夠解決相變材料相變過(guò)程中的泄漏問(wèn)題，并具有優(yōu)異的光吸收能力，在太陽(yáng)能熱轉(zhuǎn)換和存儲(chǔ)領(lǐng)域具有潛力。然而，目前石墨烯基復(fù)合相變材料的制備方法涉及多步過(guò)程，通常較為復(fù)雜、耗時(shí)耗能，阻礙了其進(jìn)一步的應(yīng)用。基于此，科研人員通過(guò)簡(jiǎn)單直接的一步法策略，將聚乙二醇相變材料原位填充到氧化石墨烯網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)水凝膠中，構(gòu)建出石墨烯基定型復(fù)合相變材料。該復(fù)合相變材料具有高的相變材料負(fù)載量（95wt%），經(jīng)歷1000個(gè)冷熱循環(huán)后仍可保持穩(wěn)定的相變焓值（162.8J/g），表現(xiàn)出優(yōu)異的相變儲(chǔ)熱性能。此外，該材料還具有出色的光熱轉(zhuǎn)化能力，可快速將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為熱能儲(chǔ)存于相變材料中，轉(zhuǎn)化效率最高可達(dá)93.7%。

相關(guān)研究成果以One-step Synthesis of Graphene-based Composite Phase Change Materials with High Solar-thermal Conversion Efficiency為題，發(fā)表在《化學(xué)工程雜志》（Chemical Engineering Journal）上。研究工作得到中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院-榆林學(xué)院聯(lián)合基金、大連化物所創(chuàng)新基金等的支持。