本發(fā)明屬于相變儲(chǔ)能材料，具體涉及一種復(fù)合相變儲(chǔ)能材料及其制備方法和應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：：1、在自然界中，太陽(yáng)能是最豐富和最容易獲取的能源，然而，太陽(yáng)能的獲取具有間歇性，限制了它的使用范圍。因此，太陽(yáng)能的熱能儲(chǔ)存技術(shù)(thermal?energy?storage，tes)的研究受到人們的廣泛關(guān)注及重視，基于不同的儲(chǔ)能原理，tes可分為潛熱、顯熱和熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)。2、潛熱儲(chǔ)能技術(shù)利用相變材料(phase?change?materials，pcm)作為媒介，在溫度基本不變的相變過(guò)程中實(shí)現(xiàn)能量的儲(chǔ)存和釋放。pcm具有較高的儲(chǔ)能密度和基本恒定的相變溫度，其技術(shù)難度較低，成本相對(duì)較低、環(huán)保且安全性較高，相較于顯熱和熱化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)。3、pcm根據(jù)材料組成可分為有機(jī)、無(wú)機(jī)和低共熔混合物，其低相變潛熱、低導(dǎo)熱性和泄漏問(wèn)題等問(wèn)題限制了在實(shí)際場(chǎng)景中的tes應(yīng)用。針對(duì)泄漏問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中主要采用微膠囊法和多孔材料吸附法解決，其中，微膠囊法工藝復(fù)雜，而多孔材料吸附法則更簡(jiǎn)單，常用的多孔材料有膨脹珍珠巖、膨脹石墨、膨脹蛭石、埃洛石納米管、硅藻土、膨潤(rùn)土和高嶺土等。例如，現(xiàn)有技術(shù)(jingyu?huang,shilei?lu,xiangfei?kong.et?all.form-stablephase?change?materials?based?on?eutectic?mixture?oftetradecanol?andfattyacids?for?building?energy?storage:preparation?and?performance?analysis[j]materials2013,6,4758-4775)公開(kāi)了一種正十四醇-脂肪酸共晶混合物復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，熔化潛熱和凝固潛熱分別為107.38j/g和108.46j/g。然而，現(xiàn)有技術(shù)中的復(fù)合相變材料的相變潛熱普遍小于150j/g，難以滿足實(shí)際儲(chǔ)能需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路1、本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合相變儲(chǔ)能材料及其制備方法和應(yīng)用，本發(fā)明提供的復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的相變潛熱高，能夠很好的滿足實(shí)際儲(chǔ)能需求。2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：3、本發(fā)明提供了一種復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，包括膨脹石墨和吸附在所述膨脹石墨表面和孔道中的正烷基醇；所述正烷基醇包括正十四醇和/或正十六醇；所述復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的相變潛熱≥208j/g。4、優(yōu)選的，所述復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的相變溫度為34～37℃。5、優(yōu)選的，所述膨脹石墨和正烷基醇的質(zhì)量比為1：5～14。6、優(yōu)選的，所述膨脹石墨和正烷基醇的質(zhì)量比為1：10～12。7、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的制備方法，包括以下步驟：8、將膨脹石墨和正烷基醇混合，進(jìn)行浸漬，得到復(fù)合相變儲(chǔ)能材料。9、優(yōu)選的，所述浸漬的溫度為40～60℃，時(shí)間為2～4h。10、優(yōu)選的，所述浸漬包括真空浸漬；所述真空浸漬的真空度為-0.01mpa～-0.1mpa。11、優(yōu)選的，所述膨脹石墨在混合前還包括進(jìn)行干燥；12、所述干燥的溫度為90～120℃，壓力為0.101mpa，時(shí)間為0.5～1.5h。13、優(yōu)選的，所述浸漬過(guò)程中還包括進(jìn)行若干次攪拌，兩次攪拌之間的時(shí)間間隔為0.5～1.5h，單次攪拌的時(shí)間為1～5min。14、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述復(fù)合相變儲(chǔ)能材料或上述技術(shù)方案所述制備方法制得的復(fù)合相變儲(chǔ)能材料在熱能存儲(chǔ)技術(shù)中的應(yīng)用。15、本發(fā)明提供了一種復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，包括膨脹石墨和吸附在所述膨脹石墨表面和孔道中的正烷基醇。本發(fā)明采用質(zhì)量輕、孔隙率高的膨脹石墨(eg)作為多孔載體材料，極大地提高了復(fù)合相變儲(chǔ)能材料中相變材料(正烷基醇)的含量，減少了潛熱的損失，采用相變溫度適當(dāng)(約36℃)、相變潛熱高(約224j/g)的正十四醇(td)或相變溫度適當(dāng)(約48℃)、相變潛熱高(約232j/g)的正十六醇作為相變材料，得到的復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的相變潛熱≥208j/g，提高了復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的相變潛熱；而且，膨脹石墨良好的導(dǎo)熱性大大提高了復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的導(dǎo)熱性，縮短了熱能存儲(chǔ)和釋放所需時(shí)間；此外，膨脹石墨的多孔支架結(jié)構(gòu)有效地解決了復(fù)合相變儲(chǔ)能材料固-液相變過(guò)程中的泄漏問(wèn)題，提高了復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的循環(huán)穩(wěn)定性，能夠很好的滿足實(shí)際儲(chǔ)能需求。16、本發(fā)明還提供了上述技術(shù)方案所述復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的制備方法，本發(fā)明提供的制備方法操作簡(jiǎn)單，成本低，環(huán)境污染小，適宜工業(yè)化生產(chǎn)。技術(shù)特征：1.一種復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，其特征在于，包括膨脹石墨和吸附在所述膨脹石墨表面和孔道中的正烷基醇；所述正烷基醇包括正十四醇和/或正十六醇；所述復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的相變潛熱≥208j/g。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，其特征在于，所述復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的相變溫度為34～37℃。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，其特征在于，所述膨脹石墨和正烷基醇的質(zhì)量比為1：5～14。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的復(fù)合相變儲(chǔ)能材料，其特征在于，所述膨脹石墨和正烷基醇的質(zhì)量比為1：10～12。5.權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述浸漬的溫度為40～60℃，時(shí)間為2～4h。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的制備方法，其特征在于，所述浸漬包括真空浸漬；所述真空浸漬的真空度為-0.01mpa～-0.1mpa。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述膨脹石墨在混合前還包括進(jìn)行干燥；9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述浸漬過(guò)程中還包括進(jìn)行若干次攪拌，兩次攪拌之間的時(shí)間間隔為0.5～1.5h，單次攪拌的時(shí)間為1～5min。10.權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述復(fù)合相變儲(chǔ)能材料或權(quán)利要求5～9任一項(xiàng)所述制備方法制得的復(fù)合相變儲(chǔ)能材料在熱能存儲(chǔ)技術(shù)中的應(yīng)用。技術(shù)總結(jié)本發(fā)明屬于相變儲(chǔ)能材料
技術(shù)領(lǐng)域：
：，具體涉及一種復(fù)合相變儲(chǔ)能材料及其制備方法和應(yīng)用。本發(fā)明采用質(zhì)量輕、孔隙率高的膨脹石墨作為多孔載體材料，極大地提高了復(fù)合相變儲(chǔ)能材料中相變材料(正烷基醇)的含量，減少了潛熱的損失，采用相變溫度適當(dāng)、相變潛熱高的正十四醇或正十六醇作為相變材料，得到的復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的相變潛熱高，能夠很好的滿足實(shí)際儲(chǔ)能需求；而且，膨脹石墨良好的導(dǎo)熱性大大提高了復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的導(dǎo)熱性，縮短了熱能存儲(chǔ)和釋放所需時(shí)間；此外，膨脹石墨的多孔支架結(jié)構(gòu)有效地解決了復(fù)合相變儲(chǔ)能材料固?液相變過(guò)程中的泄漏問(wèn)題，提高了復(fù)合相變儲(chǔ)能材料的循環(huán)穩(wěn)定性。技術(shù)研發(fā)人員：游勝勇,成文,婁淑琴,易俊,何國(guó)情,章力,鄒吉勇,江浪受保護(hù)的技術(shù)使用者：江西省科學(xué)院應(yīng)用化學(xué)研究所技術(shù)研發(fā)日：技術(shù)公布日：2024/10/10