Interface‐Engineered Wood‐Based Composite Phase Change Materials Integrating Superhydrophobic, Flame‐Retardant, and Antimicrobial Properties for Sustainable Solar–Electric Energy Conversion

材料科学 能量转换效率 复合数 纳米技术 光热治疗 磷烯 热的 能量转换 复合材料 热导率 热能 环境友好型 热效率 纳米复合材料 太阳能 光电子学 纳米颗粒 等温过程 高效能源利用 余热 热稳定性 热阻 各向异性 纳米尺度 工作(物理)
作者
Yang Meng,Feng Wu,Yuchan Li,Zhe Xiang,Mengyuan Luo,Xinxin Sheng,Delong Xie
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:16 (20) 被引量:9
标识
DOI:10.1002/aenm.70872
摘要

ABSTRACT Efficient and durable solar thermal utilization requires composite phase change materials (CPCMs) that integrate high photothermal efficiency, stable energy storage, and environmental robustness within a scalable architecture. However, most CPCMs rely on energy‐intensive processing or carbon‐based frameworks, hindering the simultaneous realization of multifunctionality and sustainability. Herein, a series of carbonization‐free, interface‐engineered bio‐based CPCMs are developed by functionalizing the anisotropic microchannel structure of delignified balsa wood with black phosphorene and metal‐polyphenol network (tannin‐Fe 3+ ). The hybrid interface is further in situ reduced Ag nanoparticles and post‐grafted octadecyl chains, creating a robust superhydrophobic surface. Interfacial regulation improves wood‐based CPCMs compatibility and stability, delivering a latent heat of ∼175.03 kJ kg −1 with suppressed supercooling. Leveraging directional heat pathways, photothermal–plasmonic coupling, and broadband absorption, the CPCMs achieve a photothermal conversion efficiency of 91.27% and a ∼3.9‐fold increase in axial thermal conductivity. The as‐prepared CPCMs further integrates flame retardancy, superhydrophobicity, and antimicrobial activity, thereby mitigating dust adhesion and microbial colonization that would otherwise deteriorate the outdoor photothermal performance. As a proof of concept, stable solar–thermal–electric conversion is demonstrated with an output voltage of up to 0.65 V under one‐sun irradiation. This work presents a scalable and environmentally friendly wood‐based platform for advanced solar thermal energy harvesting.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
风2发布了新的文献求助10
1秒前
优秀宛秋应助雪山飞龙采纳,获得10
1秒前
春风完成签到,获得积分10
3秒前
ZZzz发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
853225598完成签到,获得积分10
4秒前
四十发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
幸福纲完成签到,获得积分20
6秒前
欣慰羽毛完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
8秒前
9秒前
如意2023完成签到,获得积分10
10秒前
MZT完成签到,获得积分10
10秒前
dull关注了科研通微信公众号
10秒前
八二四九完成签到 ,获得积分10
11秒前
苡若发布了新的文献求助10
11秒前
Nickky完成签到 ,获得积分10
12秒前
阿俞应助滚雪球的Dr Gao采纳,获得20
12秒前
13秒前
18秒前
19秒前
晓晓来了发布了新的文献求助10
22秒前
害怕的乐天完成签到,获得积分10
27秒前
XXXTTT完成签到,获得积分10
27秒前
33秒前
XXXXXXX9完成签到,获得积分20
35秒前
颜小超发布了新的文献求助20
35秒前
35秒前
博丽灵梦完成签到,获得积分10
36秒前
36秒前
cherokee完成签到,获得积分10
37秒前
ab关闭了ab文献求助
38秒前
39秒前
石小宝发布了新的文献求助10
43秒前
ZXR发布了新的文献求助15
44秒前
丢丢小皮蛋完成签到,获得积分10
44秒前
zj_luo完成签到,获得积分10
45秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Gründe der Seele:Die Wiener Psychatrie im 20.Jahrhundert 1000
Development of a Bridge Weigh-In-Motion System: A technology to convert the bridge response to the passage of traffic into data on vehicle configurations, speeds, times of travel and weights 1000
Organic Reactions, Volume 116 1000
Current concepts in cutaneous toxicity : proceedings of the Fourth Conference on Cutaneous Toxicity, Washington, D.C., May 9-11, 1979 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7272937
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8893943
关于积分的说明 18801883
捐赠科研通 6947260
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3205105
关于科研通互助平台的介绍 2377080
邀请新用户注册赠送积分活动 2180299