隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類面臨著日益嚴(yán)重的能源短缺和環(huán)境破壞等問題，全球氣候變暖已成為國際關(guān)注的熱點。基于此背景，發(fā)展可再生能源和節(jié)能系統(tǒng)對于解決環(huán)境、氣候等問題具有重要意義。近年來，相變儲能材料能夠在相對恒定的溫度下吸收和釋放大量相變潛熱，廣泛應(yīng)用于太陽能儲存和溫度控制的熱管理領(lǐng)域。然而，傳統(tǒng)相變材料本身固有的易燃、液態(tài)泄漏、導(dǎo)電性差及弱吸光能力等問題嚴(yán)重阻礙了相變材料在諸多領(lǐng)域的實際應(yīng)用。

磷化工團(tuán)隊提出通過簡單的真空浸漬技術(shù)將磷改性的硬脂醇吸附到MXene氣凝膠中，制備了一種具有阻燃、導(dǎo)熱及形狀穩(wěn)定的多功能MXene基復(fù)合相變材料。研究結(jié)果表明該復(fù)合相變材料具有：1）突出的儲熱能力，且經(jīng)過200次熱循環(huán)后仍然保持穩(wěn)定；2）優(yōu)異的形狀穩(wěn)定性，在90℃溫度下仍然能夠保持穩(wěn)定而不發(fā)生泄漏；3）優(yōu)異的阻燃和自熄滅能力。研究還揭示了MXene與含磷分子在相變材料中的協(xié)效阻燃機理。該復(fù)合相變材料有望應(yīng)用于光熱能轉(zhuǎn)換和存儲的器件和設(shè)備，同時對于開發(fā)安全高效的多功能相變材料具有重要指導(dǎo)意義。

相關(guān)成果以“Flame-retardant and form-stable phase change composites based on MXene with high thermostability and thermal conductivity for thermal energy storage”為題發(fā)表在化工領(lǐng)域國際知名期刊Chemical Engineering Journal上。論文的第一作者為我院2019級博士研究生羅勇。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金、云南省磷化工節(jié)能與新材料重點實驗室等項目和平臺的資助。

論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.130466