近年来，新材料和新技术的发展为电动车工业注入了新的活力，有效地解决了能源危机的紧迫问题，减少了温室气体排放。锂离子电池是电动汽车和混合动力汽车的核心部件。有效的热管理对于确保电池的正常运行、电动车辆的耐久性以及预防危及公共安全的火灾至关重要。相变材料(PCM)可以储存和释放大量的热量,以响应在相变期间的小温度变化。这种能力使pcms成为一种有效的热管理技术，因为它们可以帮助在适当的温度下控制电池模块。
02 成果掠影
近日，广东工业大学王长宏教授团队以无毒、安全和高温的聚乙二醇(分子量为3000、4000和6000)为基质，通过聚合反应制备了一种高度稳定的固-固相变材料。聚乙二醇4000由于其包装效果,热储存能力和相变温度，被认为是最合适的热管理材料。团队利用材料工作室2020模拟软件研究了碳纳米管与SSPCM之间的微机制。比较了不同羟基化碳纳米管(CNT-OH)与SSPcm的相互作用能和力学性能，发现5%羟基化碳纳米管是最有效的。然后采用CNT-OH技术制备了具有高导热性和稳定性的复合固体-固体相变材料。建立了一套电池热管理系统来测试SSPEM-CTT的性能，结果表明该系统具有优良的热管理能力。即使在高放电率(5c)下,SSPCT-CT系统也有效地解决了温度不均匀问题,将系统温度维持在50℃(即48.92℃)以内，将温度差异维持在2.5℃以内。研究成果以“Highly stable solid-solid phase change materials for battery thermal management systems”为题发表在《Journal of Energy Storage》。
03 图文导读
图1 (a) CNT, (b) PEG, MBA, and AA, (c) 30*30*30 Å PEG molecular module, (d) 30*30*30 Å CNT-OH/SSPCM molecular module.
图2 (a)SSPCM的具体实验制备流程，(b)SSPCM-CNT的具体实验制备流程，(c)SSPCM的制备原理图，(d)SSPCM-CNT的制备原理图，(e)SSPCM和SSPCM-CNT的物理样品
图3 接触热阻试验
图4 纯CNT、CNT-OH2.5 %、CNT-OH5%的径向分布函数
图5 (a) 1 W、(b) 2 W和(c) 3 W处的界面温度曲线。(d) 1 W、(e) 2 W和(f) 3 W处的接触热阻变化曲线
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