基于光致异构调控的相变储能材料太阳能跨季节储热性能研究

基本信息
批准号:51876044
项目类别:面上项目
资助金额:60.00
负责人:黄金
学科分类:
依托单位:广东工业大学
批准年份:2018
结题年份:2022
起止时间:2019-01-01 - 2022-12-31
项目状态: 已结题
项目参与者:胡艳鑫,罗文,王婷玉,王海,江艳,王婕,卢梓健
关键词:
相变储能材料偶氮苯太阳能跨季节储热光异构化
结项摘要

The project aims at the common problems of heat preservation loss in the process of seasonal thermal energy storage based on phase change energy storage materials, which intends to research an effective method to realize the seasonal thermal energy storage of organic phase change energy storage materials. In this project, The photoisomeric properties of azobenzene compounds are used as light-operated switch, the crystallization temperature of organic phase change energy storage materials is regulated through the molecular interactions between the long-chain azobenzene compound and organic phase change energy storage materials , the energy storage and release are controlled by phase transition of organic phase change energy storage materials. At the same time, the energy storage is carried out by using azobenzene compound from the low energy state trans to high energy state cis.These methods enable the organic phase change energy storage materials to realize the seasonal thermal energy storage under the condition that the insulation requirement is not high. The project intends to start with the synthesis of long-chain azobenzene compounds, and the characteristic parameters and control strategies of the photoisomeric reaction are determined by combining the absorption characteristics of the solar spectrum. The major research are focused on the mechanism of controlling the crystallization temperature and its effect on the energy storage density of long-chain azobenzene compounds.The thermal physical properties of azobenzene composite phase change energy storage materials are tested and analyzed by various means. Furthermore, the heat storage performance of the energy storage materials under certain working conditions is obtained, which ultimately helps for the realization of an efficient energy storage method of solar energy to establish theoretical basis and provide experimental evidence.

本项目针对相变储能材料跨季节储热过程中存在的保温热损失大的共性问题,拟研究一种可实现有机相变储能材料跨季节储热的有效方法。项目采用偶氮苯化合物的光致异构特性作为光控开关,通过长链偶氮苯化合物与有机相变储能材料分子间相互作用来调控相变储能材料的结晶温度和储能密度,利用相变材料的相态改变来控制能量的储存及释放,同时也利用偶氮苯化合物从低能态反式异构到高能态顺式实施能量储存,使有机相变储能材料在保温条件要求不高的情况下实现跨季节能量储存。项目拟从长链偶氮苯化合物的合成研究着手,结合其太阳光谱吸收特性,明确其光致异构特性参数及控制策略,对长链偶氮苯化合物调控有机相变储能材料降低结晶温度的作用机制及其对储能密度的影响进行重点研究,采用各种手段对偶氮苯复合相变储能材料的热物理性能进行测试分析,进而得出一定工况下储能材料的储热性能,为最终实现一种高效太阳能跨季节储能方法奠定理论基础、提供实验依据。

项目摘要

本项目针对传统相变储能材料跨季节储热过程中存在的保温热损失大的共性问题,提出了一种可实现有机相变储能材料跨季节储热的有效方法。具体地,采用偶氮苯化合物的光致异构特性作为光控开关,通过长链偶氮苯化合物与有机相变储能材料分子间相互作用来调控相变储能材料的结晶温度和储能密度,利用相变材料的相态改变来控制能量的储存及释放,同时也利用偶氮苯化合物从低能态反式异构到高能态顺式实施能量储存,使有机相变储能材料在保温条件要求不高的情况下实现了跨季节能量储存。.研究结果表明,邻位取代的长链偶氮苯化合物可有效地降低有机相变储能材料的结晶温度并提高其储能密度和存储半衰期等。我们进一步研究了金属纳米颗粒对储能效率和储能特性的调控,并制备了基于此的柔性储能器件。此外,我们对太阳能实际集热和太阳能利用的实际装置进行了设计和优化,并取得了若干创新性研究成果。.以上研究论文已发表在Applied Energy,Solar Energy Materials and Solar Cells,Surfaces and Interfaces,International Journal of Heat and Mass Transfer 等多种国际著名刊物上。项目执行期间,共发表标注本项目的学术论文17篇,其中SCI论文10篇,EI论文4篇。已获得国家发明专利授权8件,并申请了国家发明专利7件。本项目的完成为实现高效太阳能跨季节储能提供了重要的理论意义和可观的应用价值。

项目成果
{{index+1}}

{{i.achievement_title}}

{{i.achievement_title}}

DOI:{{i.doi}}
发表时间:{{i.publish_year}}

暂无此项成果

数据更新时间:2023-05-31

其他相关文献

1

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

氟化铵对CoMoS /ZrO_2催化4-甲基酚加氢脱氧性能的影响

DOI:10.16606/j.cnki.issn0253-4320.2022.10.026
发表时间:2022
2

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

一种光、电驱动的生物炭/硬脂酸复合相变材料的制备及其性能

DOI:10.16085/j.issn.1000-6613.2022-0221
发表时间:2022
3

跨社交网络用户对齐技术综述

跨社交网络用户对齐技术综述

DOI:10.12198/j.issn.1673 − 159X.3895
发表时间:2021
4

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

小跨高比钢板- 混凝土组合连梁抗剪承载力计算方法研究

DOI:10.19701/j.jzjg.2015.15.012
发表时间:2015
5

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

疏勒河源高寒草甸土壤微生物生物量碳氮变化特征

DOI:10.5846/stxb201912262800
发表时间:2020

黄金的其他基金

相似国自然基金

1

光致异构储能材料太阳光谱特性及储/释热机理研究

批准号:51476038
批准年份:2014
负责人:黄金
学科分类:E0601
资助金额:86.00
项目类别:面上项目
2

太阳能高密度跨季节储存的吸收/吸附储热机理研究

批准号:51606124
批准年份:2016
负责人:徐震原
学科分类:E0607
资助金额:21.00
项目类别:青年科学基金项目
3

太阳能热发电金属相变储能锅炉热吸收和传递过程研究

批准号:51146005
批准年份:2011
负责人:李风
学科分类:E0607
资助金额:10.00
项目类别:专项基金项目
4

热储能型相变纤维研究

批准号:20174004
批准年份:2001
负责人:陈彦模
学科分类:B0309
资助金额:18.00
项目类别:面上项目