基于多孔支撑体的形状稳定复合相变储能材料的研究进展
2021-03-30王成君苏琼段志英王爱军王志超
化工进展 2021年3期
关键词:复合材料
王成君,苏琼,段志英,王爱军,王志超
(西北民族大学化工学院,甘肃省高校环境友好复合材料及生物质利用省级重点实验室,甘肃兰州730030)
随着经济和工业的持续快速发展,能源危机和温室气体排放日益严重,能源的高效利用和可持续发展已成为人类面临的紧迫任务之一[1-2]。热能是自然界中广泛存在的一种能源,也是许多能源转换应用的副产物,储能是回收丰富热能,可以解决能源供需在时间和空间上的矛盾,是提高能源利用效率的潜在途径[3]。因此,开发新的储能技术和建立高效的储能设备被认为是节约能源和保护环境的最有效策略之一。
目前的储能方式主要有显热储能、潜热储能和化学反应储能[4]。潜热储能具有蓄热密度高、温度变化小、系统易于控制等优点,是最有效、最实用的蓄热方式[5]。潜热储能的原理是利用相变材料(PCMs)在相变过程中吸收和释放大量潜热。储热相变材料包括固-固、固-液和固-气相变材料,其中固-液相变材料因其潜热密度高、体积变化小而最为实用,近年来已成为可再生能源领域的研究热点[6]。固-液相变材料在熔融过程中由固相转变为液相,吸收环境中的热量,在凝固过程中由液相转变为固相,并向环境中释放热量。
限制固-液相变材料应用的主要问题是相变过程中的泄漏问题,因此在使用前必须将其稳定[7]。通过制备形状稳定的复合相变材料(FSCPCMs)来克服这些技术问题,主要包括将相变材料包覆到微胶囊中或吸附到多孔载体中。……
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