生物质基复合储能材料的可调控相变行为研究

徐泽恺,刘昕达,兰璐璐,孟 霞,李国栋,3*,孔凡功,赵汝和,2*

1.齐鲁工业大学 (山东省科学院) 生物基材料与绿色造纸国家重点实验室/制浆造纸科学与技术教育部重点实验室,济南 250353 2.加拿大查韦环境研究院,温哥华 V5M4P7 3.山东太阳纸业股份有限公司,兖州 272100

随着社会经济的快速发展和人民生活水平的不断提升,人们对办公、居住环境内热舒适性的要求越来越高,造成建筑物能耗(空调、采暖、通风等)和温室气体(二氧化碳)排放量不断增加。据估计,全球建筑能耗约占人类总能耗的30%～40%[1]。为了解决这些问题,人们加快开发各类清洁能源,广泛探索新型高效节能技术。热能储存技术主要通过显热、潜热和化学热三种方式储存热量。相比于显热和化学储热,相变材料因其储能容量大、相变温度恒定和体积变化小等优势,在相变过程中以潜热的形式储存和释放热量,一定程度上解决了能源利用时空不匹配的矛盾,可以有效提高储热系统50%左右的储能密度,同时减少40%左右的投资成本,被认为是最有前途的被动式储能方法之一,在可持续能源的利用领域(如节能建筑[2]、太阳能储存[3]、电子/电池热管理[4]、空调系统[5]、生活供暖[6]和余热回收[7]等)获得了飞速的发展。

相变材料根据组成不同,通常可以分为有机相变材料、无机相变材料和复合相变材料(相变材料的大致分类及其主要相变参数如图1所示[8])。有机相变材料主要包括石蜡、烷烃、脂肪酸和醇类等,大多数情况下性能稳定、成型性好、腐蚀性低、毒性低、成本低。……