近日，《Solar Energy Materials & Solar Cells》期刊在线刊发了我校工程学院周克清副教授团队的研究成果——Solar Energy Materials & Solar Cells (2021), 3D porous aerogel based-phase change materials with excellent flame retardancy and shape stability for both thermal and light energy storage。论文第一作者为工程学院2020级硕士研究生周梦清，通讯作者为周克清副教授。

近年来，随着工业化的快速发展和人口的增加，全球化石燃料短缺和环境污染逐渐日益严重。随着新能源开发技术的不断成熟，太阳能作为最丰富、最环保的可再生能源正在逐步替代部分化石能源，可以有效减少能源供需的不匹配。目前，可再生能源利用存在间歇性和波动性等缺点，大大降低了能源的利用效率，其中相变储能技术因能缓解能量供求双方在时间、强度及地点上不匹配等问题得到了广泛的关注。然而，相变材料（PCMs）在储能应用中仍存在明显不足，即易泄漏，导热和阻燃性能差。因此，亟需开发一种高性能复合相变材料，可以有效改善PCMs的应用效果，拓宽应用范围。

复合相变材料的性能改善示意图

鉴于此，周克清副教授团队利用聚乙烯醇气凝胶的灵活设计性和性能可调性及多种改性材料的协同作用，与相变材料聚乙二醇（PEG）复合制备了多功能型复合相变材料，显著提高了相变材料的导热性能、阻燃性能和形状稳定性。同时首次将发光粒子引入到以气凝胶为基质的复合相变材料中，从而实现了热能和光能的存储。所研制的复合相变材料安全高效，在太阳能采集、热能和光能储存、热管理等领域具有广泛的应用前景。

该研究成果由中国地质大学（武汉）、中国安全生产科学研究院等单位共同合作完成。论文得到了国家自然科学基金、火灾科学国家重点实验室开放基金和中央高校基本科研业务费等项目资助。

论文信息：

Title: 3D porous aerogel based-phase change materials with excellent flame retardancy and shape stability for both thermal and light energy storage

Authors: Mengqing Zhou, Dengdeng Xie, Keqing Zhou, Kaili Gong, Lian Yin, Xiaodong Qian, Congling Shi

Sources: Solar Energy Materials & Solar Cells 236, March 2022, 111537

Available online: 10 December 2021

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.solmat.2021.111537