在全球能源轉型的大潮中，如何實現(xiàn)能源的高效儲存、利用與管理成為人類面臨的重要挑戰(zhàn)。儲能技術的創(chuàng)新與管理，正在為建筑節(jié)能、工業(yè)廢熱回收以及新能源利用帶來革命性的改變。

一項通過在材料設計中引入氧化石墨烯與碳納米管混雜氣凝膠的技術，攻克了傳統(tǒng)儲能材料在熱導率、形狀固定性及熱穩(wěn)定性上的難題。該材料不僅具備卓越的導熱性能和儲能精準性，還擁有彈性形狀記憶能力，真正實現(xiàn)了儲能材料在性能、可靠性與實用性上的完美平衡。

該技術的實際潛熱值與理論值誤差最低僅為 -0.8%，展現(xiàn)出極高的儲能效率。而其優(yōu)異的熱分解溫度，更是為高溫領域的儲能與熱管理提供了全新可能性。

這一技術突破不僅展現(xiàn)了我國科研團隊在新材料領域的強大創(chuàng)新能力，也為能源高效利用和可持續(xù)發(fā)展提供了重要技術支撐。

在未來的智能建筑、電子散熱、工業(yè)廢熱回收以及可再生能源存儲等眾多領域，這項技術將大放異彩，為人類的綠色發(fā)展注入源源不斷的科技動力。

這項技術的名稱是——《導熱彈性定形相變儲能材料的制備技術》，專利授權號：2020105652011。

技術創(chuàng)新點：解決儲能與熱管理痛點

傳統(tǒng)的相變儲能材料存在熱導率低、形狀固定性差、使用溫度受限等問題，而本技術的獨特之處在于：該儲能材料采用了氧化石墨烯與碳納米管混雜氣凝膠作為骨架材料，這一創(chuàng)新設計使得材料在導熱性能、彈性和相變儲能能力方面均表現(xiàn)出色。通過聚合物基體的高效融合，實現(xiàn)了材料性能的全面提升，為能源儲存和熱管理等領域帶來了顯著優(yōu)勢。

四大核心優(yōu)勢詳解：

高焓變值與潛熱儲能精度

該材料具備極高的焓變值，其實際潛熱值與理論值之間的誤差極低，最低僅為-0.8%。這一卓越表現(xiàn)使得材料在儲能性能方面達到了新的高度。同時，氧化石墨烯和碳納米管的引入有效提升了材料的熱分解溫度，確保了其在更廣泛的溫度范圍內都能保持穩(wěn)定，從而展現(xiàn)出優(yōu)異的綜合性能。

熱導率顯著提升

通過熱導率測試，我們發(fā)現(xiàn)隨著聚乙二醇（PEG）含量的增加，材料的熱導率也隨之顯著提高。當PEG含量達到50%時，材料的熱導率在測試中達到 0.65 W·m?¹·K?¹，展現(xiàn)出卓越的導熱特性。這一結果意味著在實際應用中，該材料能夠大幅提高熱能傳遞效率，為高效儲能和熱管理提供了有力支持。

優(yōu)異的防滲漏性能

防滲性能測試結果表明，氧化石墨烯與碳納米管混雜氣凝膠的加入有效限制了PEG的流動性，從而顯著降低了相變儲能材料的滲漏率。這一創(chuàng)新設計有效解決了傳統(tǒng)相變材料在使用過程中易泄漏的問題，為材料的長期穩(wěn)定使用提供了堅實保障。

出色的力學性能與彈性

力學性能測試結果顯示，聚合物的引入使得材料的硬度降低，彈性形變能力顯著增強。這意味著該材料在儲能過程中能夠更好地適應外力作用而保持完整，從而滿足多種復雜應用場景的需求。這一特性使得該材料在高效儲能和熱管理領域具有更廣泛的應用潛力。

技術制備流程

這一材料的制備方法也具有高效、可控的特點，簡單概括為以下幾步：

混雜氣凝膠的制備
將氧化石墨烯與碳納米管結合，制成高效導熱的三維網絡氣凝膠。

復合材料的成型
通過加熱使 聚乙二醇（PEG） 熔融后，與甲基丙烯酸甲酯（MMA）和丙烯酸丁酯（BA）混合，形成均勻溶液。

真空滲透工藝
將混雜氣凝膠浸入混合溶液中，在真空條件（65℃，0.02MPa）下抽空，確保材料均勻滲透后進行反應，最終得到導熱彈性定形相變儲能材料。

憑借其在導熱儲能領域的卓越表現(xiàn)，該技術具有廣泛的應用潛力。它可用于高效散熱設備、建筑節(jié)能材料、智能可穿戴設備、可再生能源存儲、汽車熱管理等等多個領域。特別是在需要高效熱傳導和精準儲能的場景下，該技術更是展現(xiàn)出了無與倫比的競爭力。

未來氧化石墨烯與碳納米管混雜氣凝膠技術因其卓越的性能，在能源與材料科學領域具有廣闊的應用潛力，包括但不限于：

1. 鋰離子電池復合電極材料：該氣凝膠可作為導電結構，與鋰離子電池電極材料結合，制備出具有良好電化學性能的復合電極材料。 

2. 鋰硫電池復合導電載體：該混雜氣凝膠作為鋰硫電池的導電支撐結構，可顯著降低硫電極的電阻抗，提高活性材料利用效率并增強倍率性能。 

3. 超級電容器儲能材料：由于石墨烯氣凝膠具有高比表面積和優(yōu)良導電性，能夠顯著提升超級電容器的儲能密度和充放電性能。 

4.高效散熱設備相變儲能材料：該技術賦予的材料具備高焓變值和高潛熱儲能精度，可實現(xiàn)熱量快速吸收與釋放，適用于高效散熱設備。  

5.建筑隔熱保溫材料：在建筑領域的應用有助于實現(xiàn)高效隔熱和保溫，降低建筑能源消耗。  

6.智能可穿戴設備溫度調節(jié)功能：基于該技術的熱管理性能，可為智能可穿戴設備提供溫度調節(jié)，顯著改善用戶體驗。  

7.新能源汽車電池熱管理中優(yōu)化電池性能：將該氣凝膠用于新能源汽車的電池熱管理系統(tǒng)，可優(yōu)化熱分布，提高電池性能并延長其使用壽命。  

8.催化劑載體性能提升：憑借高比表面積和良好的導電性，該氣凝膠可作為催化劑載體，提高催化劑活性和穩(wěn)定性。  

9.太陽能領域電極材料：可提高光電轉換效率。應用于光催化劑領域，可加速反應速度并增強穩(wěn)定性。

展望：

氧化石墨烯與碳納米管混雜氣凝膠技術展現(xiàn)出在能源儲存、熱管理、新能源汽車和其他高科技領域的廣泛應用前景。隨著技術的進一步發(fā)展和完善，這一技術將在助力各行業(yè)突破瓶頸、推動社會可持續(xù)發(fā)展方面發(fā)揮更為重要的作用。未來，我們期待該技術能夠催生更多創(chuàng)新應用，為綠色能源與材料科學的發(fā)展注入新動力。