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A green solid-solid phase change materials with high cost-effectiveness based on choline halide
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DOI：10.1016/j.est.2025.116732.png)
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摘要
En 中文
作为一种重要的储能技术，固-固相变相较于其他技术具有显著优势。然而，固-固相变材料（SS-PCMs）存在成本高、制备复杂、环境不友好等问题，限制了其发展。本研究基于无毒且环境友好的生物活性化合物：胆碱卤化物（ChX，X：Cl、Br、I），开发了一系列新型SS-PCMs，其表现出高循环稳定性、可调相变温度、合适的能量密度、高成本效益和环保性。ChX具有64.32 kJ/Kg至110.16 kJ/Kg的高焓值，经过500次加热/冷却循环后，ChX的吸热焓降低了2.28 %至12.35 %，放热焓降低了0.11 %至11.43 %，1000 J储能成本仅为0.00017欧元。通过可视化晶体结构并模拟焓分布，揭示了此类SS-PCMs的相变及储能机制。同时，定量给出了分子间和分子内作用力对潜热的贡献，其中分子内能量占总焓值的22.05 %至47.79 %，丰富了储能机制。最后，设计了一种含SS-PCM的新型水杯。在保持水温处于饮用温度范围内的时间上，该水杯相比保温杯延长了53.67 %，相比普通水杯延长了135.50 %。作为季铵盐，其官能团的强可调控性为基于ChX衍生物开发新型环保SS-PCMs提供了无限可能。
Keyword:
Choline halide
Solid-solid phase change materials
Energy storage mechanisms
Green
High cost-effectiveness
期刊
IF:
9.8
论文数:
2.3W
被引数:
10.1W
机构
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