高分子固-固相变储能材料的研究与应用

综述了各类高分子固-固相变储能材料的性能、储能机理及其优缺点,介绍了此类材料的各种应用, 并对其发展前景做了探讨和展望。高分子固-固相变储能材料具有储能密度大,相变温度恒定,体积变化小,相变过程无液体泄漏等诸多优点,已成为能源开发利用和材料科学研究的新热点。     

聚氨酯型固-固相变储能材料的合成与性能表征

采用两步溶液聚合法以DMF为溶剂，PEG、MDI、BDO为原料合成了一种聚氨酯型高分子固-固相变储能材料，运用傅立叶红外光谱（FTIR）、差示扫描量热仪（DSC）、偏光显微镜（POM）对该种材料进行结构分析和性能表征，对其相变行为和相变机理进行初步探讨。结果表明，所合成的PUPCM相变焓较大，热性能稳定。相变过程中不出现液体，是一种具有较大使用价值和发展前途的高分子固-固相变储能材料。     

有机固-固相变储能材料的研究进展

对近年来国内外兴起的有机固-固相变储能材料进行了综述,根据改性方法的不同有机固-固相变储能材料被分为两大类即物理共混类复合相变储能材料和化学改性类复合相变储能材料,分别对两种相变材料的性能、储能机理、优缺点等方面进行了阐述比较,并对其应用和发展前景进行了探讨与展望。     

PEG/PVA高分子固-固相变储能材料的制备

以聚乙二醇(PEG)为相变物质、聚乙烯醇(PVC)为骨架材料,通过接枝共聚法和偶联共混法分别制备了PEG/PVA高分子固-固相变材料.采用红外光谱法和差示扫描量热法研究了PEG/PVA相变材料的结构和相变行为.结果表明,共混体系和共聚体系均具有可逆的固-固相转变特性;共混体系最大相变焓为102.6 kJ/g, 共聚体系相变焓为82.5 kJ/g; 2种体系相变温度适中,可以满足低温相变要求,是一种具有较大使用价值和发展前途的高分子固-固相变储能材料.     

PET/MPEG固-固相变储能材料的制备和性能研究

以聚对苯二甲酸乙二酯为骨架材料,聚乙二醇单甲醚为相变材料,在甲苯二异氰酸酯和二月桂酸二丁基锡的作用下制备了一种固——固相变储能材料,并对所制得的相变材料进行了表征。结果表明,PET/MPEG相变储能材料随着MPEG的含量增加,相变焓增大,相变点的onset温度增大,相变焓最大为89.23 J/g;PET/MPEG固-固相变储能材料超过MPEG的熔点时也能一直保持稳定的形态,无熔化泄漏。     

硬脂酸/白碳黑相变蓄热固固相转变材料的化学合成及在建筑材料中的应用研究

用化学合成法制备了硬脂酸/白炭黑固-固相转变材料,探讨了该固-固相转变材料形成的机理。考察了硬脂酸含量对贮热性能的影响,结果表明,硬脂酸含量越高,相变焓和相变温度也越高,当硬脂酸含量达95%时,相变焓达149.88 J/g。并将硬脂酸含量为70%的此材料作为填料应用于建筑材料,发现该材料具有重要的经济价值和社会效益。     

固-固相变储热材料的研究进展

与固-液相变材料相比,固-固相变材料（SS-PCMs）受到的关注较少;鉴于SS-PCMs具有储能密度高、无毒且腐蚀性小、相变时无液体产生且体积变化较小、不易发生相分离以及过冷度小等优点,因而是一类具有发展潜力的相变材料。本文基于SS-PCMs的研究现状,对近年来几类重要SS-PCMs如多元醇SS-PCMs、高分子类SS-PCMs及无机盐类SS-PCMs的研究进展进行了综述。简要阐述了SS-PCMs的分类以及各类SS-PCMs的性能、相变储热机制和优缺点。同时介绍了选择固-固相变材料应用时的基本原则,并针对相变材料热导率低,过冷度大、稳定性差等问题的改性研究进行了综述,还简要综述了SS-PCMs的应用研究。最后指出,未来的研究应着眼于解决已合成SS-PCMs的缺陷,开发多功能的SS-PCMs,并在SS-PCMs的实际应用方面实现突破。     

固-固相变储能材料的研究

研究了四氯合金属 ( )酸二正十八烷胺 ( n- C18H37NH3) 2 MCl4 ( M=Mn2 +、Cu2 +、Fe2 +、Cd2 + 、Ni2 + 、Zn2 + 和 Co2 + )和二氯二正十八烷胺合铜 ( ) ( n- C18H37NH2 ) 2 Cu Cl2 类化合物的合成、表征和固 -固相转变的研究 ,并测定了该类化合物的热分解反应动力学参数。在 35 0～ 390 K温度区间 ,该类化合物具有 80～ 1 0 0 k J/mol的固 -固摩尔相变焓 ,是一类具有开发前途的固 -固相变低温储能材料。     

固—固相储能材料的研究

研究了四氯合金属（Ⅱ）酸二正十八烷胺（n-C18H37NH3)2MCl4(M=Mn^2 、Cu^2 、Ee^2 、Cd^2 、Ni^2 和Co^2 )和二氯二正十八烷胺合铜（Ⅱ）（n-C18H37NH2)2CuCl2类化合物的合成、表征和固-固相转变的研究,并测定了该类化合物的热分解反应动力学参数。在350-390K温度区间,该类化合物具有80-100kJ/mol的固-固摩尔相变焓,是一类具有开发前途的的固-固相变低温储能材料。     

可生物降解PEG/PBS高分子相变储能材料的制备

以聚乙二醇(PEG)为相变物质,可生物降解脂肪族聚酯——聚丁二酸丁二酯(PBS)为骨架支撑材料,通过接枝共聚法和偶联共混法制备了PEG/PBS高分子固-固相变材料.采用红外光谱和差示扫描量热法研究了相变材料的结构和相变行为;利用偏光显微镜(PLM)观察了相变材料的结晶形态.结果表明:接枝共聚法和偶联共混法制备的相变储能材料均具有可逆的相转变特性.两种相变材料中,相变物质PEG的结晶相转变焓分别为83.9,103.2 kJ/g,结晶峰值温度分别为21.4,23.9℃;此外,在等温结晶过程中,可观察到采用两种方法制备的PEG/PBS相变材料中存在尺寸大小不均匀的混合球晶形态;同均聚物相比,球晶尺寸均变小,PBS的环带球晶形貌消失.     

Thermal energy storage in columns packed with crosslinked polyethylene tubes

An energy storage system based on solid-solid phase transition of crosslinked polyethylene was constructed and tested. The energy storage unit consisted of a column packed with crosslinked polyethylene tubes. The solid-solid phase transition enables heat transfer by direct contact between the form-stable polymer and the hot (cold) fluid. A theoretical model for the simulation of this system was developed. The heating-cooling characteristics of the energy storage system were simulated by the model, using measured thermodynamic properties of the crosslinked polyethylene. The potential of various crosslinked polyethylene materials for energy storage applications will depend on sufficient high-temperature stability.     

Study on transition characteristics of PEG/CDA solid-solid phase change materials

New kinds of solid-solid phase change materials (PCMs) with netted structure have been prepared. In these new materials, the rigid polymer cellulose diacetate (CDA) serves as skeleton, and the flexible polymer polyethylene glycol (PEG) serves as functional branch chain. The transition mechanism of these functional polymers is the transfer between the amorphous and crystal states of the PEG. During the transition, PEG gives or takes in latent heat, and at the same time, the whole composite always remains in the solid state. The series experiments show that the PCMs' latent heats, phase transition temperatures and mechanical strengths depend on the molecular weights and weight percentages of PEG.     

聚合物相转移材料在建筑节能中的应用进展

随着能源危机的加剧,具有保温和储能性质的相转移材料对合理利用能源有着重要的价值和意义。就目前国内外关于聚合物相转移材料的研究现状进行了综述。介绍了目前聚合物相转移材料的分类,不同种类的聚合物相转移材料的性能、聚合物相转移材料在储热方面的应用技术等。讨论了聚合物相转移材料在建筑节能中的发展现状、研究和应用进展以及当前存在的主要问题,提出了聚合物相转移材料研究面临的挑战和需要解决的问题。     

化学法和共混法制备的PEG/CDA相变材料的性能比较——储热性能与链结构的关系

通过IR、DSC和X -ray研究了用化学键联法和溶液共混法制备的聚乙二醇 /二醋酸纤维素 (PEG/CDA)型相变材料的相变热焓、相变温度和结晶度等物性 ,探索了两种材料的链结构与储热性能的关系。结果表明 ,对相同PEG含量的共混材料和化学改性材料而言 ,共混物的相变焓要大于化学改性材料的相变焓 ;但化学改性物是一种固固相变材料 ,而共混物不具有固固相变特性 ,只是一种形状稳定的固液相变材料     

化学法和共混法制备的PEG／CDA相变材料的性能比较：储热性能？…

通过IR、DSC和X-ray研究了用化学键联法和溶液共混法制备的聚乙二醇/二醋酸纤维素(PEG/CDA)型相变材料的相变热焓、相变温度和结晶度等物性,探索了两种材料的链结构与储热性能的关系.结果表明,对相同PEG含量的共混材料和化学改性材料而言,共混物的相变焓要大于化学改性材料的相变焓;但化学改性物是一种固固相变材料,而共混物不具有固固相变特性,只是一种形状稳定的固液相变材料.     

聚合物相变储能材料的合成及应用研究进展

相变储能技术在节能、环保方面有着巨大的市场潜力和广阔的应用前景,因此越来越受到人们的重视。本文着重介绍了聚合物相变储能材料的合成方法,并综述了聚合物相变储能材料在建筑、电力、太阳能利用等方面的应用研究进展。     

Polymeric phase change composites for thermal energy storage

This article describes a group of thermal energy storage (TES) composites that combine TES and structural functionality. The composites are encapsulations of low melt temperature phase change materials (PCM) such as paraffin waxes in polymer matrices. Room temperature cured bisphenol‐A epoxy and styrene–ethylene–butylene–styrene (SEBS) polymers are chosen as matrix materials because of their excellent chemical and mechanical properties. The polymeric network structure in the composite encapsulates the PCMs, which transform from the solid to the liquid phase. The PCMs provide the energy storage function via the solid–liquid latent heat effect. The resulting composite exhibits dry‐phase transition in the sense that fluid motion of the PCM, when in the liquid phase, is inhibited by the structure of the polymer matrix. The polymer matrix is formulated to provide structural functionality. The latent heat, thermal conductivity and contact conductance, and structural moduli of composites having various PCM‐to‐matrix volume fractions are measured. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 93: 1240–1251, 2004     

Rigid and microporous polymers for gas separation membranes

Microporous polymers are a class of microporous materials with high free volume elements and large surface areas. Microporous polymers have received much attention for various applications in gas separation, gas storage, and for clean energy resources due to their easy processability for mass production, as well as microporosity for high performance. This review describes recent research trends of microporous polymers in various energy related applications, especially for gas separations and gas storages. The new classes of microporous polymers, so-called thermally rearranged (TR) polymers and polymers of intrinsic microporosity (PIMs), have been developed by enhancing polymer rigidity to improve microporosity with sufficient free volume sizes. Their rigidity improves separation performance and efficiency with extraordinary gas permeability. Moreover, their solubility in organic solvents allows them to have potential use in large-scale industrial applications.