北科大王戈/北师大陈晓《Chem. Rev. 》：相变储热材料在交叉学科中的研究进展

点击上方“蓝字” 一键订阅

热储能技术（TES）是一种能量密度高、应用成本低的大规模储能方式。TES技术包括潜热存储、显热存储和热化学存储。其中，基于相变材料(PCMs)的潜热存储技术是一种非常有前景的热储能技术。PCMs能够在熔融和结晶过程中可逆地储存和释放大量潜热，可以解决热能供需在时间、空间或强度上不匹配的问题，已广泛应用于电子热管理、余热回收系统、谷电存储系统、智能调温纺织品、建筑材料等领域。

然而，应用最广泛的固-液相变材料存在一些缺点，包括相变过程中的液体泄漏、低导热性、低导电性。为了克服这些缺点，研究者开发了许多高导热、高导电的多功能载体材料来封装固-液相变材料，制备成定型复合相变材料和微纳胶囊。这些复合相变材料可以实现多种能量转换应用，如光热转换、电热转换、光热电转换、磁热转换、声热转换，这将促进多功能热能存储系统的发展和间歇性可持续能源的利用。2020年9月，北京科技大学王戈&北京师范大学陈晓团队以“Optimization Strategies of Composite Phase Change Materials for Thermal Energy Storage, Transfer, Conversion and Utilization”为题在《Energy & Environmental Science》（影响因子：39.714）上发表综述文章，系统总结了复合相变材料在储热、传热、能量转换和先进应用等方面的优化策略。

近年来，随着交叉学科的快速发展，多功能相变材料正在进入更前沿的跨学科领域。2023年3月，北京科技大学王戈&北京师范大学陈晓团队以“Phase Change Thermal Storage Materials for Interdisciplinary Applications”为题在《Chemical Reviews》（影响因子：72.087）上发表综述文章，全文共72页，5.4万字，40张图。讨论了相变材料的储热机理、传热机理和能量转换机理，总结了相变材料在交叉学科中的最新进展，揭示了复合相变材料的微观结构与热物性之间的关联性。最后，根据相变材料的交叉学科应用，提出了当前面临的挑战和未来的展望。

图1相变储热材料在交叉学科中的应用研究

图2多能转换机制

图3相变储热材料在交叉学科中的主要研究进展

图4相变储热材料面临的主要挑战

原文链接：

https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.2c00572 

https://doi.org/10.1039/D0EE01355B

作者简介：

向上滑动阅览

陈晓：北京师范大学新材料研究院助理研究员，硕士生导师。2019年在北京科技大学材料科学与工程学院获工学博士学位，同年加入北京师范大学新材料研究院从事师资博士后研究工作。主要研究方向包括相变储能材料、隔热材料、导热材料等，近五年以第一作者/通讯作者在Chemical Reviews, Joule, Energy & Environmental Science, Matter (4), iScience (3), ACS Nano, Energy Storage Materials (3), Nano Energy (5), Advanced Science, Carbon Energy, Aggregate等国内外高水平学术期刊发表SCI论文40余篇，多项成果入选期刊封面、ESI热点论文和高被引论文，SCI引用2200余次。申请国家发明专利26项，授权10项。主持了国家自然科学基金青年基金、中国博士后特别资助、中国博士后面上等6项项目。兼任国产新刊DeCarbon的青年编委以及Frontiers in Energy Research和Energies期刊的客座编辑。个人主页：

https://www.researchgate.net/profile/Xiao-Chen-68/research

王戈：2002年于美国Michigan Technological University化学系获得理学博士学位，现为北京科技大学材料科学与工程学院教授。2002年入选北京市科技新星计划，2005年入选教育部新世纪优秀人才支持计划，2012年被聘为教育部“长江学者奖励计划”特聘教授，2013年入选国家百千万人才工程并被授予“有突出贡献中青年专家”荣誉称号，2015年全国冶金教育系统年度杰出人物奖。从事高效集约型催化材料及高性能节能储能材料等方面的应用基础研究。在Chem. Rev.、Nat. Commun.、Energy Environ. Sci.、Adv. Mater.、Appl. Catal. B-Environ.、ACS Catal.、Nano Energy、Energy Storage Mater.等期刊发表SCI收录论文240余篇，授权发明专利70余项。作为项目负责人先后承担了国家重点研发计划课题、863计划、973计划课题、国家科技支撑计划课题、国家自然科学基金重点及面上项目等国家或省部级项目。其中 “新型绿色烯烃环氧化用催化材料的研究”在2011年获北京市科学技术奖二等奖（第一完成人），2012年获北京市教育教学成果一等奖，2014年作为主讲人之一讲授的“材料类专业导论课”入围“中国大学视频公开课”，“功能复合材料的结构设计、多级构筑与性能定制研究”在2016年获高等学校科学研究优秀成果奖自然科学奖一等奖（第一完成人）。

相关进展

高分子科技原创文章。欢迎个人转发和分享，刊物或媒体如需转载，请联系邮箱：[e-mail]

诚邀投稿

欢迎专家学者提供稿件（论文、项目介绍、新技术、学术交流、单位新闻、参会信息、招聘招生等）至[e-mail]，并请注明详细联系信息。高分子科技®会及时推送，并同时发布在中国聚合物网上。

欢迎加入微信群 为满足高分子产学研各界同仁的要求，陆续开通了包括高分子专家学者群在内的几十个专项交流群，也包括高分子产业技术、企业家、博士、研究生、媒体期刊会展协会等群，全覆盖高分子产业或领域。目前汇聚了国内外高校科研院所及企业研发中心的上万名顶尖的专家学者、技术人员及企业家。

申请入群，请先加审核微信号PolymerChina（或长按下方二维码），并请一定注明：高分子+姓名+单位+职称（或学位）+领域（或行业），否则不予受理，资格经过审核后入相关专业群。

点

这里“阅读原文”，查看更多