一种具有高导热性石墨烯基相变复合资料

  因为工业的快速开展和国际人口的持续增长，人类对石油等化石燃料的依靠正在稳步增长。太阳能具有环保、可再生等特色，是化石燃料的优秀替代品。有机相变资料(PCMs)因为其高潜在焓、低腐蚀性和优异的稳定性而具有巨大的太阳能使用潜力。但是，PCMs有几个固有的缺点，包含(i)对太阳能的呼应才能弱，这使得太阳能难以有用地转化为热量；(ii)形状稳定性缺乏，这增加了PCMs的走漏危险；(iii)导热性差，这阻止了热量的传递、贮存和开释。

  用PCMs填充三维(3D)石墨烯骨架能够明显PCMs对太阳能的吸收和转化功率，一起也下降了走漏的危险。但是，3D石墨烯骨架大多是经过冷冻枯燥石墨烯悬浮液或复原氧化石墨烯水凝胶制备的。因为石墨烯骨架的密度低，内部石墨烯片之间的相互作用弱，因而无法树立密布和接连的网络来完成高效的热传导。因而，由这些石墨烯骨架制备的相变复合资料(PCCs)没有表现出抱负的导热性。

  3D石墨烯骨架中石墨烯片的质量、数量和涣散状况与PCCs的热导率严密相关。高温石墨化能够轻松又有用地消除石墨烯片上的这些氧官能团，修正其晶格缺点。但是，高温石墨化不能改动PCCs中石墨烯纳米板的组成和涣散状况。此外，这一进程需求贵重的设备，并发生巨大的动力本钱。有必要留意一下的是，经过改进骨架内部石墨烯片之间的触摸状况，能够大大下降石墨烯片之间的触摸热阻。但是，枯燥进程往往导致石墨烯骨架密度过高，这严峻约束了可填充到PCCs中的相变资料的数量。这导致PCCs的潜在焓低，约束了它们对热能的贮存和使用。

  图1.(a)制备AGP的示意图，(b)填料之间的分子间作用力，(c)太阳能热转化和贮存。

  图5.(a) 100次加热和冷冻循环前后AGP的DSC曲线和(b)潜在焓，(c) AGS、FGP、AGP和C22的TGA曲线，(d)FGS和AGS的应力-应变曲线、FGP和AGP的紫外-可见-近红外吸收光谱，(b)太阳能热转化模仿体系示意图。

  图7.(a)氙灯模仿光热转化进程中C22、FGP和AGP的温度-时刻曲线和(b)热红外图画，(c) C22、FGP、AGP在实践光热转化进程中的温度-时刻曲线.(a)电热转化试验设备示意图，(b)不同电压下FGP和AGP电热转化进程的温度-时刻曲线和(c)热红外图画。