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相变储能材料在建筑围护结构领域的应用及研究进展

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化工新型材料 2024年第4期52卷 228-232页

作者：肖力光李赫吉林建筑大学材料科学与工程学院长春130118

相变材料(PCM)具有结构稳定性好、高储能密度、可控相变温度、较大的相变潜热以及出色的储热能力,被用作建筑物中有效的潜在储能元件,以改善由温室气体排放引起的严重环境问题,可有效地减缓燃料和电能消耗,同时在建筑围护结构中保持舒... 详细信息

相变材料(PCM)具有结构稳定性好、高储能密度、可控相变温度、较大的相变潜热以及出色的储热能力,被用作建筑物中有效的潜在储能元件,以改善由温室气体排放引起的严重环境问题,可有效地减缓燃料和电能消耗,同时在建筑围护结构中保持舒适的环境,最大限度地减少温度波动。简述相变材料的分类及其选取,相变材料的封装工艺,重点介绍了相变储能材料在围护结构领域的研究与应用,指出了影响相变围护结构效率的因素,对其未来的研究方向进行了展望。

关键词：相变材料围护结构储能材料

储能材料融入“高分子材料学”课程的研究与应用

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中国科技期刊数据库科研 2023年第11期 0009-0011页

作者：孟晓宇吴天宇丛川波叶海木中国石油大学(北京)新能源与材料学院北京102249

我校获批储能科学与工程专业和国家储能技术产教融合创新平台项目,其中“能源装备非金属材料实验室”是重要依托平台之一,而“高分子材料学”课程是支撑此平台学生培养体系的重要课程。但课程设置上缺少高分子储能材料的相关内容,无法... 详细信息

我校获批储能科学与工程专业和国家储能技术产教融合创新平台项目,其中“能源装备非金属材料实验室”是重要依托平台之一,而“高分子材料学”课程是支撑此平台学生培养体系的重要课程。但课程设置上缺少高分子储能材料的相关内容,无法适应学院和相关专业对学生培养和学科发展的要求。针对上述问题,开展了优化课程内容和丰富授课渠道的研究,力求促进储能学科与材料学科的交叉融合。

关键词：储能材料高分子材料学教学改革

相变储能材料在建筑围护结构的应用及研究进展

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化工新型材料 2023年

作者：肖力光李赫吉林建筑大学材料科学与工程学院

相变材料（PCM）具有结构稳定性好、高储能密度、可控相变温度、较大的相变潜热以及出色的储热能力，而被用作建筑物中有效的潜在储能元件，以改善由温室气体排放引起的严重环境问题，可有效地减缓燃料和电能消耗，同时在建筑围护结构... 详细信息

相变材料（PCM）具有结构稳定性好、高储能密度、可控相变温度、较大的相变潜热以及出色的储热能力，而被用作建筑物中有效的潜在储能元件，以改善由温室气体排放引起的严重环境问题，可有效地减缓燃料和电能消耗，同时在建筑围护结构中保持舒适的环境，最大限度地减少温度波动。简述相变材料的分类及其选取，相变材料的封装工艺，重点介绍了相变储能材料在围护结构领域的研究与应用，指出了影响相变围护结构效率的因素，对其未来的研究方向进行了展望。

关键词：相变材料围护结构储能材料

基于腐殖酸基储能材料制备的污泥资源化利用研究

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现代化工 2022年第12期42卷 108-113页

作者：贾潇田李颖张星楠李昕飞郭穆骞杨利霞中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

以污泥、污泥源腐殖酸为前驱物,通过活化处理及热还原法制备碳材料。利用SEM、BET、Raman和FT-IR对材料进行结构分析,并利用CV、GCD和EIS等研究其电化学性能。结果表明,KOH作活化剂可以有效改善材料电化学性能,腐殖酸与KOH的活化比为1∶... 详细信息

以污泥、污泥源腐殖酸为前驱物,通过活化处理及热还原法制备碳材料。利用SEM、BET、Raman和FT-IR对材料进行结构分析,并利用CV、GCD和EIS等研究其电化学性能。结果表明,KOH作活化剂可以有效改善材料电化学性能,腐殖酸与KOH的活化比为1∶1时材料表现出较高比表面积(174 6 m^(2)/g)和孔容(1.074 5 cm^(3)/g)。该材料在三电极系统中比电容达186.7 F/g,等效内阻仅0.488Ω,倍率性能良好。以污泥源腐殖酸为前驱物可制得成本低廉的储能材料,为污泥中潜在资源的开发及利用提供了新途径;其良好的电化学性能拓宽了超级电容器中电极材料的应用领域。

关键词：污泥腐殖酸超级电容器储能材料电化学性能

典型预处理污泥制备腐殖酸基储能材料性能研究

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典型预处理污泥制备腐殖酸基储能材料性能研究

作者：贾潇田中北大学

学位级别：硕士

厌氧消化是碳中和背景下未来污泥处理处置的主要发展方向,然而污泥中的腐殖酸(HA)会抑制生物质能的高效转化,需要通过预处理去除。但同时HA是高效储能材料的理想前驱物来源,基于此,本研究从典型预处理污泥中回收HA并制备超级电容器电极... 详细信息

厌氧消化是碳中和背景下未来污泥处理处置的主要发展方向,然而污泥中的腐殖酸(HA)会抑制生物质能的高效转化,需要通过预处理去除。但同时HA是高效储能材料的理想前驱物来源,基于此,本研究从典型预处理污泥中回收HA并制备超级电容器电极材料,在提高后续厌氧消化处理过程中沼气产量的同时,实现其作为储能材料的高附加值利用,旨在为污泥中潜在资源的充分利用开辟更为绿色友好的综合利用新途径。以碱预处理污泥为研究对象,重点探讨了热还原方法制备电极材料的结构特征和电化学性能,以及活化条件和温度对材料特性的影响。结果表明,在700℃下按质量比1:1经KOH活化处理后得到的碳化材料比电容高达185.9 F/g(0.05 A/g),并表现出优越的倍率性能,经过1000次循环后比电容量维持在97%(1 A/g)以上。在明确储能材料制备流程的基础上,以超声温度、超声时间、总固体浓度、阳离子类型和投加量为指标,研究了超声和阳离子预处理工艺参数对污泥源HA基储能材料(HAC)性能的影响。结果表明,当Fe投加量为4 wt%时,HAC材料的比电容达到255.9 F/g(0.05 A/g),电容保有量达96.1%(1 A/g)。当超声比能(SE)为54000 kJ kg·TS时,所得材料HAC-U-30的比电容达到最大(282.6 F/g,0.05 A/g),进行1000次循环后仍维持98.2%(1 A/g)的初始电容。由此可见,超声和阳离子预处理后污泥源HAC材料的电化学性能均有显著提高。通过材料结构表征发现,HAC-U-30的比表面积和总孔容较碱和阳离子预处理所得材料高出52.8%～55.3%、46.2%～66.1%,且呈现出多层次的孔结构体系和较高的石墨化程度,这些结构优势均为HAC-U-30的高效储能特性奠定了基础。本研究以提升污泥生物质能高效转化为出发点,通过开发绿色、廉价、优质的HAC材料建立污泥中有机碳回收利用路径,从而为污泥高附加值资源化利用提供新思路。

关键词：污泥腐殖酸储能材料电化学资源化

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污泥源腐殖酸基储能材料电化学性能的研究

现代化工 2021年第11期41卷 91-95页

作者：李昕飞李颖梁艳萍贾潇田王书凝中北大学环境与安全工程学院山西太原030051

采用3种不同方法从污泥中提取腐殖酸,并通过水热反应与氧化石墨烯合成腐殖酸基复合材料。利用UV-Vis、FT-IR和有机元素分析对腐殖酸结构和元素进行定性分析,并通过电化学测试系统对复合材料的储能性能进行表征。结果表明,3种提取方法均... 详细信息

采用3种不同方法从污泥中提取腐殖酸,并通过水热反应与氧化石墨烯合成腐殖酸基复合材料。利用UV-Vis、FT-IR和有机元素分析对腐殖酸结构和元素进行定性分析,并通过电化学测试系统对复合材料的储能性能进行表征。结果表明,3种提取方法均对腐殖酸有富集作用,腐殖酸中大量含氧官能团和N原子的存在可提高离子传输通道的数量和电导率;材料HA2-RGO在电流密度为50 m A/g时表现出高的比电容(148.19 F/g)、更低的电阻、良好倍率性能和出色的循环性能。

关键词：污泥腐殖酸储能材料电化学资源化利用

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木基储能材料研究新进展

林业工程学报 2021年第5期6卷 1-13页

作者：卿彦廖宇刘婧祎田翠花许瀚吴义强中南林业科技大学材料科学与工程学院长沙410004

木材作为一种可再生的天然高分子材料,其特有的结构和理化性质,使木材及其衍生材料在清洁能源、柔性传感和催化工程等领域的应用研究层出不穷,引起了科研工作者广泛关注。除了资源丰富、绿色环保和可生物降解等特点,木材还具备一些独特... 详细信息

木材作为一种可再生的天然高分子材料,其特有的结构和理化性质,使木材及其衍生材料在清洁能源、柔性传感和催化工程等领域的应用研究层出不穷,引起了科研工作者广泛关注。除了资源丰富、绿色环保和可生物降解等特点,木材还具备一些独特的优势,如各向异性的分层多孔结构、良好的机械灵活性和可调谐的多功能性等,近年来在电化学能源存储领域表现出令人憧憬的应用前景。笔者从实体木材、木质纤维和木质纳米纤维这3种不同维度的木基材料出发,分别总结了其在储能领域最新研究进展,探讨了这些材料的结构特性与电化学性能间的关联响应机制。基于不同树种实体木材的结构差异,比较分析了直接炭化、炭化后再活化改性的实体木材储能材料性能特征及对电化学储能的影响规律,进一步讨论了实体木材一体化储能器件的思路与创新。在木质纤维储能材料方面,总结分析了以单根纤维及纤维聚集体为起始单元的不同储能材料的结构性能特点,重点探讨了在柔性电极材料方面的应用前景。基于木质纳米纤维天然可控网状结构优势,主要分析了纳米纤维炭气凝胶在储能材料领域的应用特点。最后,展望了木基储能材料所面临的机遇挑战,以及未来需要重点关注的研究方向。

关键词：木材木质纤维木质纳米纤维储能材料储能器件

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加快推进新型储能材料与装备发展迫在眉睫

科技导报 2023年第22期41卷 1-2页

作者：潘复生重庆大学重庆400044

实现“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”是党中央经过深思熟虑作出的重大战略部署,也是具有世界意义的应对气候变化的庄严承诺。中国能源资源禀赋被概括为“一煤独大”,煤炭的大量应用已成为中国污染的最大来源。节能减排和能源转型是2... 详细信息

实现“2030年前碳达峰、2060年前碳中和”是党中央经过深思熟虑作出的重大战略部署,也是具有世界意义的应对气候变化的庄严承诺。中国能源资源禀赋被概括为“一煤独大”,煤炭的大量应用已成为中国污染的最大来源。节能减排和能源转型是2060年前实现“双碳”目标的基本路径,但根本途径是能源转型。

关键词：能源转型储能材料节能减排碳中和能源资源禀赋加快推进基本路径重大战略部署

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三维多孔碳气凝胶储能材料的研究进展与展望

化工新型材料 2022年第7期50卷 7-10,20页

作者：吕春飞马晓军杨昭昭天津科技大学轻工科学与工程学院天津300222

随着5G时代的到来,社会智能化的步伐逐渐加快,而且石油、煤炭等资源的枯竭等问题日益严峻,这就促使人们对一些绿色高效储能材料的探究。碳气凝胶作为唯一可以导电的气凝胶已被认为是众多能量存储材料中最有前途的候选者,其制备工艺具有... 详细信息

随着5G时代的到来,社会智能化的步伐逐渐加快,而且石油、煤炭等资源的枯竭等问题日益严峻,这就促使人们对一些绿色高效储能材料的探究。碳气凝胶作为唯一可以导电的气凝胶已被认为是众多能量存储材料中最有前途的候选者,其制备工艺具有多样性。主要总结了碳气凝胶的基本制备方式,概述了设计的多种工艺方法,最后对碳气凝胶材料今后发展做出了展望。

关键词：碳气凝胶制备储能材料