史全、吴忠帅等：柔性相变储能材料膜并应用于可穿戴热管理器件

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近日，我所氢能与先进材料研究部热化学研究组（DNL1903）史全研究团队与催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组（508组）吴忠帅研究员团队合作，通过简单易行的合成策略，开发了一种柔性相变储能材料膜，并将其与柔性石墨烯膜相结合应用于可穿戴热管理器件。该相变材料膜机械柔性好、形状可裁剪及折叠、冷热循环寿命长，相变过程中材料始终保持固态，并且可实现大尺寸制备，为开发高性能柔性相变储能材料及热管理器件提供了新的方法与思路。

　　相变储能材料能够在恒定温度下吸收和释放大量潜热，可作为一种高效热能储存与温度控制介质广泛应用于电子器件热管理领域。然而，传统相变储能材料一般利用其固液相变行为进行储能与控温，固相材料因刚性大而不具备柔性，液相材料在相变过程中会发生泄漏，无法应用于柔性可穿戴器件热管理。针对此问题，史全团队通过化学聚合的方法获得了一种柔性相变储能材料膜。该相变材料膜具备表观的固—固相变特性，相变焓和相变温度在5-60°C温度范围内可调，冷热循环1000次后仍然表现出稳定的相变性能。此外，该相变材料膜表现出优异的本征柔韧性，可折叠或裁剪成任何形状，可制备大尺寸膜，为大规模制备柔性相变材料膜提供了可能。该相变材料膜与吴忠帅团队开发的柔性石墨烯膜集成得到柔性热管理器件，可在不同温度、光照及电加热情况下表现出优异的温度控制、光热转化及电热转化性能，最高电—热转换效率可达94%。研究人员进一步将大尺寸柔性热管理器件缝制到衣服上，在人体弯曲动作中该柔性器件仍然保持稳定的热管理性能，在开发下一代柔性可穿戴热管理器件方面具有重要的应用前景。
　　上述研究成果于近日发表在《能源存储材料》（Energy Storage Materials）上。该工作得到我所创新基金、国家自然科学基金等项目的资助。（文/寇艳 图/孙克衍）


       文章来源：大连化物所
      吴忠帅，男，汉族，1981年生于大连庄河。中共党员，博士，中国科学院大连化学物理研究所研究员。2004年和2007年在辽宁大学化学院分获理学学士和硕士学位；2011年在中科院金属研究所获工学博士学位，师从成会明院士和任文才研究员；2011年7月至2015年6月在德国马普高分子研究所从事博士后研究工作，合作导师著名化学家Klaus Müllen教授和冯新亮教授。2015年6月至今，中科院大连化学物理研究所工作，被聘为研究员、 “二维材料与能源器件（DNL21T3）”研究组组长。
       　史全，男，博士，研究员，热化学研究组（DNL19T1）组长。1979年出生，山东德州人。2002年7月毕业于山东曲阜师范大学，2008年7月于中国科学院大连化学物理研究所获得物理化学博士学位，2008年11月至2012年8月在美国杨伯翰大学（Brigham Young University）从事博士后研究，2012年9月至2014年1月在美国犹他大学（The University of Utah）工作学习，2014年1月起受聘于中国科学院大连化学物理研究所担任热化学研究组组长，2015年11月获得中国科学院“百人计划”择优支持，2015年12月被聘为研究员。