石墨对活性炭/脂肪酸复合相变材料潜热和导电性能的影响
2021-07-28徐众侯静吴恩辉李军黄平唐亚兰
徐众,侯静,吴恩辉,李军,黄平,唐亚兰
(1 攀枝花学院钒钛学院,四川攀枝花 617000;2 四川省太阳能利用技术集成工程实验室,四川攀枝花 617000;3 太阳能技术集成及应用推广四川省高校重点实验室,四川攀枝花 617000)
新能源存在间歇性和不稳定性,开发与利用受限,需进行储存才能实现稳定供能。其中,低温相变储能通过固-液转换进行能源储放。脂肪酸(FA)熔点15~75℃、相变潜热120~210J/g,很适合低温热能储存,常见的FA 有月桂酸(LA)、癸酸(CA)、棕榈酸(PA)、硬脂酸(SA)和肉豆蔻酸(MA)等[1]。其蓄-放热时,存在热导率低、易泄漏和易燃等缺点,需采用比表面积大、孔容高、导热好的多孔材料进行封装[2]。通过活性炭(AC)、生物质多孔碳和纳米石墨封装此类材料,导热得以强化[3-4]。使用改性粉煤灰[5]和碳纳米管(CNTs)[6]封装LA,可得到导热好和潜热高的复合相变材料;使用掺杂SiO2的CNT[7]以及钛酸锶[8]对MA 进行封装,也可达到同样效果;使用膨胀石墨(EG)[9]、AC[10]和硅藻土[11]封装PA,导热和热稳定性均得到提升;使用CNT 为核和金属有机骨架(MOFs)为壳的多孔材料[12]、EG[13-15]、AC[13-15]和石墨多孔碳(GHPC)[16]封装SA,可制得稳定性高、导热好的定型复合相变材料。上述研究多以单一FA 为主,相变温度固定,因此有研究者开始对LA、MA、PA、SA、石蜡(PW)、正辛酸(OA)和其他有机相变材料的基本性能进行分析[17],同时还复合得到LA-MA-PA-SA[18]四元相变材料,MA-PA-SA[19]和LA-MA-SA[20]三元相变材料,CA-PA[21]、PW-(LA、MA、PA、SA)[22]、LA-SA[23-24]、OA-MA[25]、SA/正十八烷[26]和PA-SA[27]等二元混合相变材料。从单相发展为混合相,应用得到拓展,付春芳等[28]制备了一种具有传感功能的复合相变材料,金鹏等[29]和马菡婧等[30]对复合相变材料在纺织品中的应用进行了总结,Gao 等[31]将制备PW/EG/碳纤维(CF)/高密度聚乙烯(HDPE)复合相变材料应用于锂电池热管理。……
