在全球能源轉(zhuǎn)型的大潮中，如何實(shí)現(xiàn)能源的高效儲(chǔ)存、利用與管理成為人類面臨的重要挑戰(zhàn)。儲(chǔ)能技術(shù)的創(chuàng)新與管理，正在為建筑節(jié)能、工業(yè)廢熱回收以及新能源利用帶來(lái)革命性的改變。

一項(xiàng)通過(guò)在材料設(shè)計(jì)中引入氧化石墨烯與碳納米管混雜氣凝膠的技術(shù)，攻克了傳統(tǒng)儲(chǔ)能材料在熱導(dǎo)率、形狀固定性及熱穩(wěn)定性上的難題。該材料不僅具備卓越的導(dǎo)熱性能和儲(chǔ)能精準(zhǔn)性，還擁有彈性形狀記憶能力，真正實(shí)現(xiàn)了儲(chǔ)能材料在性能、可靠性與實(shí)用性上的完美平衡。

該技術(shù)的實(shí)際潛熱值與理論值誤差最低僅為 -0.8%，展現(xiàn)出極高的儲(chǔ)能效率。而其優(yōu)異的熱分解溫度，更是為高溫領(lǐng)域的儲(chǔ)能與熱管理提供了全新可能性。

這一技術(shù)突破不僅展現(xiàn)了我國(guó)科研團(tuán)隊(duì)在新材料領(lǐng)域的強(qiáng)大創(chuàng)新能力，也為能源高效利用和可持續(xù)發(fā)展提供了重要技術(shù)支撐。

在未來(lái)的智能建筑、電子散熱、工業(yè)廢熱回收以及可再生能源存儲(chǔ)等眾多領(lǐng)域，這項(xiàng)技術(shù)將大放異彩，為人類的綠色發(fā)展注入源源不斷的科技動(dòng)力。

這項(xiàng)技術(shù)的名稱是——《導(dǎo)熱彈性定形相變儲(chǔ)能材料的制備技術(shù)》，專利授權(quán)號(hào)：2020105652011。

技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)：解決儲(chǔ)能與熱管理痛點(diǎn)

傳統(tǒng)的相變儲(chǔ)能材料存在熱導(dǎo)率低、形狀固定性差、使用溫度受限等問(wèn)題，而本技術(shù)的獨(dú)特之處在于：該儲(chǔ)能材料采用了氧化石墨烯與碳納米管混雜氣凝膠作為骨架材料，這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)使得材料在導(dǎo)熱性能、彈性和相變儲(chǔ)能能力方面均表現(xiàn)出色。通過(guò)聚合物基體的高效融合，實(shí)現(xiàn)了材料性能的全面提升，為能源儲(chǔ)存和熱管理等領(lǐng)域帶來(lái)了顯著優(yōu)勢(shì)。

四大核心優(yōu)勢(shì)詳解：

高焓變值與潛熱儲(chǔ)能精度

該材料具備極高的焓變值，其實(shí)際潛熱值與理論值之間的誤差極低，最低僅為-0.8%。這一卓越表現(xiàn)使得材料在儲(chǔ)能性能方面達(dá)到了新的高度。同時(shí)，氧化石墨烯和碳納米管的引入有效提升了材料的熱分解溫度，確保了其在更廣泛的溫度范圍內(nèi)都能保持穩(wěn)定，從而展現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能。

熱導(dǎo)率顯著提升

通過(guò)熱導(dǎo)率測(cè)試，我們發(fā)現(xiàn)隨著聚乙二醇（PEG）含量的增加，材料的熱導(dǎo)率也隨之顯著提高。當(dāng)PEG含量達(dá)到50%時(shí)，材料的熱導(dǎo)率在測(cè)試中達(dá)到 0.65 W·m?¹·K?¹，展現(xiàn)出卓越的導(dǎo)熱特性。這一結(jié)果意味著在實(shí)際應(yīng)用中，該材料能夠大幅提高熱能傳遞效率，為高效儲(chǔ)能和熱管理提供了有力支持。

優(yōu)異的防滲漏性能

防滲性能測(cè)試結(jié)果表明，氧化石墨烯與碳納米管混雜氣凝膠的加入有效限制了PEG的流動(dòng)性，從而顯著降低了相變儲(chǔ)能材料的滲漏率。這一創(chuàng)新設(shè)計(jì)有效解決了傳統(tǒng)相變材料在使用過(guò)程中易泄漏的問(wèn)題，為材料的長(zhǎng)期穩(wěn)定使用提供了堅(jiān)實(shí)保障。

出色的力學(xué)性能與彈性

力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果顯示，聚合物的引入使得材料的硬度降低，彈性形變能力顯著增強(qiáng)。這意味著該材料在儲(chǔ)能過(guò)程中能夠更好地適應(yīng)外力作用而保持完整，從而滿足多種復(fù)雜應(yīng)用場(chǎng)景的需求。這一特性使得該材料在高效儲(chǔ)能和熱管理領(lǐng)域具有更廣泛的應(yīng)用潛力。

技術(shù)制備流程

這一材料的制備方法也具有高效、可控的特點(diǎn)，簡(jiǎn)單概括為以下幾步：

混雜氣凝膠的制備
將氧化石墨烯與碳納米管結(jié)合，制成高效導(dǎo)熱的三維網(wǎng)絡(luò)氣凝膠。

復(fù)合材料的成型
通過(guò)加熱使 聚乙二醇（PEG） 熔融后，與甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）混合，形成均勻溶液。

真空滲透工藝
將混雜氣凝膠浸入混合溶液中，在真空條件（65℃，0.02MPa）下抽空，確保材料均勻滲透后進(jìn)行反應(yīng)，最終得到導(dǎo)熱彈性定形相變儲(chǔ)能材料。

憑借其在導(dǎo)熱儲(chǔ)能領(lǐng)域的卓越表現(xiàn)，該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用潛力。它可用于高效散熱設(shè)備、建筑節(jié)能材料、智能可穿戴設(shè)備、可再生能源存儲(chǔ)、汽車熱管理等等多個(gè)領(lǐng)域。特別是在需要高效熱傳導(dǎo)和精準(zhǔn)儲(chǔ)能的場(chǎng)景下，該技術(shù)更是展現(xiàn)出了無(wú)與倫比的競(jìng)爭(zhēng)力。

未來(lái)氧化石墨烯與碳納米管混雜氣凝膠技術(shù)因其卓越的性能，在能源與材料科學(xué)領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用潛力，包括但不限于：

1. 鋰離子電池復(fù)合電極材料：該氣凝膠可作為導(dǎo)電結(jié)構(gòu)，與鋰離子電池電極材料結(jié)合，制備出具有良好電化學(xué)性能的復(fù)合電極材料。 

2. 鋰硫電池復(fù)合導(dǎo)電載體：該混雜氣凝膠作為鋰硫電池的導(dǎo)電支撐結(jié)構(gòu)，可顯著降低硫電極的電阻抗，提高活性材料利用效率并增強(qiáng)倍率性能。 

3. 超級(jí)電容器儲(chǔ)能材料：由于石墨烯氣凝膠具有高比表面積和優(yōu)良導(dǎo)電性，能夠顯著提升超級(jí)電容器的儲(chǔ)能密度和充放電性能。 

4.高效散熱設(shè)備相變儲(chǔ)能材料：該技術(shù)賦予的材料具備高焓變值和高潛熱儲(chǔ)能精度，可實(shí)現(xiàn)熱量快速吸收與釋放，適用于高效散熱設(shè)備。  

5.建筑隔熱保溫材料：在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用有助于實(shí)現(xiàn)高效隔熱和保溫，降低建筑能源消耗。  

6.智能可穿戴設(shè)備溫度調(diào)節(jié)功能：基于該技術(shù)的熱管理性能，可為智能可穿戴設(shè)備提供溫度調(diào)節(jié)，顯著改善用戶體驗(yàn)。  

7.新能源汽車電池?zé)峁芾碇袃?yōu)化電池性能：將該氣凝膠用于新能源汽車的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，可優(yōu)化熱分布，提高電池性能并延長(zhǎng)其使用壽命。  

8.催化劑載體性能提升：憑借高比表面積和良好的導(dǎo)電性，該氣凝膠可作為催化劑載體，提高催化劑活性和穩(wěn)定性。  

9.太陽(yáng)能領(lǐng)域電極材料：可提高光電轉(zhuǎn)換效率。應(yīng)用于光催化劑領(lǐng)域，可加速反應(yīng)速度并增強(qiáng)穩(wěn)定性。

展望：

氧化石墨烯與碳納米管混雜氣凝膠技術(shù)展現(xiàn)出在能源儲(chǔ)存、熱管理、新能源汽車和其他高科技領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用前景。隨著技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，這一技術(shù)將在助力各行業(yè)突破瓶頸、推動(dòng)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮更為重要的作用。未來(lái)，我們期待該技術(shù)能夠催生更多創(chuàng)新應(yīng)用，為綠色能源與材料科學(xué)的發(fā)展注入新動(dòng)力。