通过分子设计实现光子能量存储与释放性能提升的相变偶氮苯衍生物

《Green Chemistry》：Phase-change azobenzene derivatives for upgraded photon energy storage and release via molecular design

通过优化分子结构和分子间作用力，成功设计出能同时存储光能和相变潜热的偶氮苯衍生物，其总能量密度达525 kJ/mol，显著高于传统材料。在分布式能量装置中，蓝光引发同步释热，温升7.0°C，为高性能储能材料开发提供新策略。

　　

光致液化的偶氮苯衍生物能够同时储存光子能量和相变能量，并且能够以可控的方式释放这些储存的能量。然而，偶氮苯衍生物的优异性能与光诱导的相变之间存在矛盾。为了解决这一问题，研究人员设计了两种具有光致液化相变特性的偶氮苯衍生物。通过优化它们的分子结构和分子间相互作用，这些衍生物有效地克服了同时储存光子能量和潜热所带来的挑战。所设计的三偶氮苯衍生物显示出高达525 kJ mol^?1的总能量密度，其中包括异构化焓和相变能量。这一数值显著超过了长烷基取代偶氮苯衍生物的160 kJ mol^?1。值得注意的是，三偶氮苯衍生物的摩尔异构化焓是原始偶氮苯的10倍以上。此外，在室温或低温下运行的分布式能量利用装置中，这些相变偶氮苯衍生物可以通过蓝光诱导的同步热释放实现7.0 °C的温升。这项工作提出了一种创新的分子设计策略，为高性能的基于偶氮苯的相变储能材料的发展奠定了基础。