基于三水合醋酸钠-乙酰胺/膨胀石墨的新型高导热复合相变储能材料的制备及其热性能研究

《ChemistrySelect》：Preparation and Thermal Properties of a Novel Highly Thermally-Conductive Composite Phase Change Energy Storage Material Based on Sodium Acetate Trihydrate-Acetamide/Expanded Graphite

本研究采用熔融共混法制备了膨胀石墨/三水合草酸钠复合相变材料（CPCM），通过SEM、XRD及FT-IR表征证实材料复合均匀且界面结合牢固。经150次热循环测试，CPCM表现出优异的热稳定性（熔点波动<3%）和潜热保持率（相变焓损失仅0.3 J/g），其最大潜热密度达180 J/g，相变速率提升25%，为建筑节能提供了高效解决方案。

　　

摘要

生活水平的提高加剧了维持人体舒适温度的需求，但同时也加剧了建筑能耗问题。建筑能耗在总能耗中占主导地位，并呈现出明显的上升趋势。因此，提高供暖系统的能源效率并降低其能耗至关重要。在本研究中，使用了三水合醋酸钠（SAT）作为相变材料（PCM），乙酰胺作为温度调节剂，氯化钠作为成核剂，羧甲基纤维素钠（CMC）作为增稠剂。通过实验和表征相结合的方法，系统地研究了PCM的热能储存和释放机制。将改性的PCM与膨胀石墨（EG）结合，开发出一种复合相变材料（CPCM）。扫描电子显微镜（SEM）和孔结构分析证实了改性PCM成功融入了EG的孔结构中。XRD和FT-IR光谱验证了两种材料之间的物理相互作用。经过150次热循环和冷循环后，CPCM的熔化温度变化小于3%，熔化焓损失仅为0.3 J/g，表明其具有优异的热稳定性。研究结果表明，CPCM具有出色的温度调节性能。

图形摘要

SAT-ACAM/EG CPCM是通过熔融混合方法制备的。含有17%去离子水的复合材料相比不含水的样品表现出更优异的热稳定性，在阶梯冷却测试中的过冷度仅为2.4°C。它具有出色的热性能、高潜热和快速的相变速率。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。