相变储能材料的研究进展

综述了相变材料的研究进展状况 ,介绍了相变材料的分类以及各类相变材料的性能、储能机理和优缺点 ,并介绍了一些新型的相变材料 ,指出了该领域中有待解决的问题 ,展望了未来相变材料的发展前景。     

复合相变储能材料的制备及应用研究进展

系统概述了复合相变储能材料的制备方法及其研究进展。特别介绍了固-液复合相变储能材料的制备方法,如熔融浸渍混合法、溶胶-凝胶法、静电纺丝法、真空渗入法和超声波法等。并结合实例探讨了复合相变储能材料在太阳能利用、建筑节能和纺织行业等领域的应用,在此基础上对其研究方向进行了展望。     

纳米胶囊相变材料研究进展

纳米胶囊相变材料是一类新型储能材料.本文介绍了纳米胶囊相变材料的研究背景、发展历程和优势;分析了相变储能纳米胶囊的结构、原理及其功能,包括囊芯与囊壁的种类及选材原则,微胶囊与纳米胶囊性质比较;重点介绍了细乳液聚合、原位聚合和界面聚合等纳米胶囊制备方法的原理及研究进展,并对相变储能纳米胶囊在建筑节能、功能热流体、服装、航空航天及军事等领域的应用作了总结.     

功能高分子

本文简述了功能高分子的发展,合成途径以及所谓的高分子效应。对该领域内所涉及的各类功能高分子的性质、合成、应用及发展前景等作了概要介绍。内容包括具有分离功能的高分子、高分子试剂、高分子催化剂、光活性高分子、磁性高分子、能量转换及储能材料、生物医用材料、高分子药物、高分子液晶及一些其他功能高分子材料。     

用于电热转化、存储与利用的导电相变材料

电能和热能作为生活生产中最大的供应端和消耗端,二者间的转换、存储与利用在能源体系里占据了重要的一环。因此,研发高效率的电热转换-存储功能材料,在能源、环境和气候危机频现的今天,具有重要的意义。相变材料的储热密度高、相变时吸放热而温度不变,在热能存储中具备独特的优势。然而大多数相变材料的本征低电导率与当下储能系统的功率要求不匹配,通过与导电材料结合得到电热转化的相变复合材料可以有效地改变这种情况。本文对电热转换相变材料最新研究进展进行了综述,从电热转换相变材料的功能机制、影响因素和应用三个方面,对添加导电填料、负载导电骨架或导电高分子聚合的复合相变材料进行了综述与比较。最终对此领域未来的研究方向和重点进行了展望。     

换热器与相变材料的兼容性研究进展

相变材料是一类以潜热实现能量存储释放的储能材料,由于其在相变温度附近具有很大的储热密度,相变材料可以被用于建筑控温、太阳能热发电和高温传热蓄热等应用中。 换热器是相变储能设备的重要组成部分,可以将热量在供需两端进行传递和转移,保障需求一方的使用,随着相变材料研究的不断深入及其工程应用的广泛普及,换热器已在众多相变储能项目中发挥了重要的枢纽作用。 为了保证换热器的使用性能,需要对换热器在相变材料中的防腐蚀性进行全面的分析。 本文总结了大量国内外的文献,分析不同成分的相变材料对换热器材料的腐蚀性,为换热器材料的选择提供了参考。     

高分子在生物工程中的应用进展

在生物工程中所用的高分子材料一般统称为高分子生物材料,其涉及的范围很广。医用高分子是其中很重要的一类,另一类就是在生物技术中所用的高分子材料。对于高分子生物材料可根据其材料性质进行分类,也可按使用范围进行分类。如体内应用的材料,半体内应用的材料和体外应用的材料。本文着重介绍了抗凝血材料、药用高分子材料及应用于生物技术中高分子材料的研究进展,并总结分析了这几个研究领域中的发展趋势。     

离子液体的相变储能利用

相变储能技术因其相变潜热大、蓄热和放能过程温度和热流基本恒定等优点成为能源科学技术中的重要分支.本文首先探讨了传统有机与无机相变储能材料存在的过冷、相分离、储能密度低、腐蚀性强等不足的原因,进而对离子液体相变储能材料的研究现状进行了分析.讨论了离子液体相变材料在太阳能储热、建筑节能、工业废热回收以及军事热红外伪装等领域的应用研究进展.指出了设计新型高效的功能化离子液体对于提高相变材料储能密度的重要作用,揭示了离子液体相变潜热与分子间作用力的关系本质,在此基础上提出了从离子液体的分子体积、氢键能、取代基诱导效应、H-π作用以及阴离子电负性等方面的改性入手,进行离子液体相变储热功能强化的科学设计的基本策略,以期为相变材料的科学设计与制备提供新的思路.     

高分子基电极材料在电化学储能中的应用进展

高效电化学活性材料是实现高性能电化学储能设备的关键核心之一.如何在原子层次对电极材料微观结构进行精密调控,并发展有效合成策略和方法实现的结构控制合成,以提升器件电化学性能是备受关注的科学问题和基础研究的前沿.高分子材料理化结构丰富、官能团种类可调,已成为现代工业发展中的重要基石.特别是刚性芳杂环高分子基材料由于含有芳杂环结构,利于高温聚合且残炭率高,在碳化后具有良好的元素、形貌继承性,因此刚性芳杂环高分子基材料近年来在电化学储能领域也得到了广泛应用.系统总结了刚性芳杂环高分子基电极材料在超级电容器、钠离子电池、锂硫电池等电化学储能器件中的应用.并特别介绍了本课题组通过本征掺杂方式创制出的系列元素、形貌可控的高分子基电极材料.最后,总结并展望了高分子基材料在能源领域中未来的研究方向.     

相变材料在建筑节能中的应用

相变材料可以通过相态的转变以潜热的形式对环境温度进行调控,在诸多领域具有广阔的应用前景,因而成为材料科学领域的研究热点。近年来,为降低建筑能耗,相变材料已经在建筑节能领域实现了示范性的应用,这一新技术的应用能够有效降低建筑能耗并提高舒适度。本课题组在前期工作的基础上,综述了相变材料最新应用技术及相变材料在建筑节能领域的应用,并展望了相变材料在建筑节能领域的发展趋势。