在全球能源转型的大潮中，如何实现能源的高效储存、利用与管理成为人类面临的重要挑战。储能技术的创新与管理，正在为建筑节能、工业废热回收以及新能源利用带来革命性的改变。
一项通过在材料设计中引入氧化石墨烯与碳纳米管混杂气凝胶的技术，攻克了传统储能材料在热导率、形状固定性及热稳定性上的难题。该材料不仅具备卓越的导热性能和储能精准性，还拥有弹性形状记忆能力，真正实现了储能材料在性能、可靠性与实用性上的完美平衡。
该技术的实际潜热值与理论值误差最低仅为 -0.8%，展现出极高的储能效率。而其优异的热分解温度，更是为高温领域的储能与热管理提供了全新可能性。
这一技术突破不仅展现了我国科研团队在新材料领域的强大创新能力，也为能源高效利用和可持续发展提供了重要技术支撑。
在未来的智能建筑、电子散热、工业废热回收以及可再生能源存储等众多领域，这项技术将大放异彩，为人类的绿色发展注入源源不断的科技动力。
这项技术的名称是——《导热弹性定形相变储能材料的制备技术》，专利授权号：2020105652011。
技术创新点：解决储能与热管理痛点
传统的相变储能材料存在热导率低、形状固定性差、使用温度受限等问题，而本技术的独特之处在于：该储能材料采用了氧化石墨烯与碳纳米管混杂气凝胶作为骨架材料，这一创新设计使得材料在导热性能、弹性和相变储能能力方面均表现出色。通过聚合物基体的高效融合，实现了材料性能的全面提升，为能源储存和热管理等领域带来了显著优势。
四大核心优势详解：
高焓变值与潜热储能精度
该材料具备极高的焓变值，其实际潜热值与理论值之间的误差极低，最低仅为-0.8%。这一卓越表现使得材料在储能性能方面达到了新的高度。同时，氧化石墨烯和碳纳米管的引入有效提升了材料的热分解温度，确保了其在更广泛的温度范围内都能保持稳定，从而展现出优异的综合性能。
热导率显著提升
通过热导率测试，我们发现随着聚乙二醇（PEG）含量的增加，材料的热导率也随之显著提高。当PEG含量达到50%时，材料的热导率在测试中达到 0.65 W·m⁻¹·K⁻¹，展现出卓越的导热特性。这一结果意味着在实际应用中，该材料能够大幅提高热能传递效率，为高效储能和热管理提供了有力支持。
优异的防渗漏性能
防渗性能测试结果表明，氧化石墨烯与碳纳米管混杂气凝胶的加入有效限制了PEG的流动性，从而显著降低了相变储能材料的渗漏率。这一创新设计有效解决了传统相变材料在使用过程中易泄漏的问题，为材料的长期稳定使用提供了坚实保障。
出色的力学性能与弹性
力学性能测试结果显示，聚合物的引入使得材料的硬度降低，弹性形变能力显著增强。这意味着该材料在储能过程中能够更好地适应外力作用而保持完整，从而满足多种复杂应用场景的需求。这一特性使得该材料在高效储能和热管理领域具有更广泛的应用潜力。
技术制备流程
这一材料的制备方法也具有高效、可控的特点，简单概括为以下几步：
混杂气凝胶的制备
将氧化石墨烯与碳纳米管结合，制成高效导热的三维网络气凝胶。
复合材料的成型
通过加热使 聚乙二醇（PEG） 熔融后，与甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）混合，形成均匀溶液。
真空渗透工艺
将混杂气凝胶浸入混合溶液中，在真空条件（65℃，0.02MPa）下抽空，确保材料均匀渗透后进行反应，最终得到导热弹性定形相变储能材料。
凭借其在导热储能领域的卓越表现，该技术具有广泛的应用潜力。它可用于高效散热设备、建筑节能材料、智能可穿戴设备、可再生能源存储、汽车热管理等等多个领域。特别是在需要高效热传导和精准储能的场景下，该技术更是展现出了无与伦比的竞争力。
未来氧化石墨烯与碳纳米管混杂气凝胶技术因其卓越的性能，在能源与材料科学领域具有广阔的应用潜力，包括但不限于：
1. 锂离子电池复合电极材料：该气凝胶可作为导电结构，与锂离子电池电极材料结合，制备出具有良好电化学性能的复合电极材料。
2. 锂硫电池复合导电载体：该混杂气凝胶作为锂硫电池的导电支撑结构，可显著降低硫电极的电阻抗，提高活性材料利用效率并增强倍率性能。
3. 超级电容器储能材料：由于石墨烯气凝胶具有高比表面积和优良导电性，能够显著提升超级电容器的储能密度和充放电性能。
4.高效散热设备相变储能材料：该技术赋予的材料具备高焓变值和高潜热储能精度，可实现热量快速吸收与释放，适用于高效散热设备。
5.建筑隔热保温材料：在建筑领域的应用有助于实现高效隔热和保温，降低建筑能源消耗。
6.智能可穿戴设备温度调节功能：基于该技术的热管理性能，可为智能可穿戴设备提供温度调节，显著改善用户体验。
7.新能源汽车电池热管理中优化电池性能：将该气凝胶用于新能源汽车的电池热管理系统，可优化热分布，提高电池性能并延长其使用寿命。
8.催化剂载体性能提升：凭借高比表面积和良好的导电性，该气凝胶可作为催化剂载体，提高催化剂活性和稳定性。
9.太阳能领域电极材料：可提高光电转换效率。应用于光催化剂领域，可加速反应速度并增强稳定性。
展望：
氧化石墨烯与碳纳米管混杂气凝胶技术展现出在能源储存、热管理、新能源汽车和其他高科技领域的广泛应用前景。随着技术的进一步发展和完善，这一技术将在助力各行业突破瓶颈、推动社会可持续发展方面发挥更为重要的作用。未来，我们期待该技术能够催生更多创新应用，为绿色能源与材料科学的发展注入新动力。
信息来源：硅碳创新汇
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