← 返回
冲击载荷下微纳腔石墨烯/石蜡相变储能材料的热力学耦合
Thermodynamic coupling in micro-nanocavity graphene/paraffin phase change energy storage materials under impact loading
| 作者 | Yuhao Wang · Junhong Yu · Wentian Huang · Jun Di · Jinming Cai |
| 期刊 | Applied Physics Letters |
| 出版日期 | 2025年1月 |
| 卷/期 | 第 126 卷 第 8 期 |
| 技术分类 | 储能系统技术 |
| 技术标签 | 多物理场耦合 |
| 相关度评分 | ★★★★★ 5.0 / 5.0 |
| 关键词 | 微纳腔 石墨烯/石蜡 相变储能材料 冲击载荷 热力学耦合 |
语言:
中文摘要
研究了微纳腔结构石墨烯/石蜡相变储能材料在冲击载荷下的热力学耦合行为。通过构建复合材料的多尺度模型，分析了机械冲击过程中热-力-相变之间的动态耦合作用机制。结果表明，石墨烯骨架显著提升了材料的导热性与结构稳定性，微纳腔结构有效抑制了液态石蜡的泄漏并增强了能量存储密度。在外加冲击载荷下，材料内部产生局部热积累与应力集中，促进石蜡快速相变，实现高效热能存储与释放。该研究为高功率密度条件下相变储能材料的设计与应用提供了理论依据。
English Abstract
Yuhao Wang, Junhong Yu, Wentian Huang, Jun Di, Jinming Cai, Jianbo Hu; Thermodynamic coupling in micro-nanocavity graphene/paraffin phase change energy storage materials under impact loading. _Appl. Phys. Lett._ 24 February 2025; 126 (8): 081905.
S
SunView 深度解读
该微纳腔石墨烯/石蜡相变储能材料的热力学耦合研究对阳光电源PowerTitan大型储能系统和ST系列储能变流器的热管理具有重要价值。研究揭示的热-力-相变耦合机制可应用于储能柜的被动式热管理设计，石墨烯增强相变材料可作为功率模块与电池簇的高效散热介质，在冲击载荷（如短路故障、功率突变）下实现快速热响应与能量缓冲。微纳腔结构抑制液态泄漏的特性适用于户外储能系统的长期可靠运行。该技术可与现有液冷系统协同，提升PowerTitan在高倍率充放电工况下的热稳定性，降低HVAC能耗，为构建高功率密度储能系统提供创新热管理方案。