近日，材料學院植源生物質熱處理團隊在太陽能光熱轉換-木基相變儲能領域取得新進展，研究成果以“Bioinspired wood-based composite phase change materials for efficient photothermal conversion and energy storage”為題發表于中科院二區TOP期刊《Journal of Energy Storage》（IF：8.9）。
有機相變材料（PCMs）因具有較高的儲能密度和可控的相變溫度而被廣泛應用于熱能儲存系統。然而，傳統的PCMs存在吸光能力弱以及液體泄漏問題，限制了其在太陽能捕獲和存儲中的應用。針對以上問題，材料學院植源生物質熱處理科研團隊受海洋生物啟發，通過真空輔助浸漬法將墨魚墨汁/環氧樹脂/聚乙二醇混合物與脫木素木材結合，開發了一種具有高效光熱轉換和熱能存儲能力的木基相變復合材料（DW-CI/EP/PEG）。脫木素木材和交聯的環氧樹脂形成的三維支撐骨架有效防止了PEG固液轉變過程中的泄漏。制備的復合材料具有優異的熱能存儲和溫度調節能力。得益于墨魚墨汁中黑色素強大的全光譜吸收能力以及木材細胞壁的多層吸收效應，DW-CI/EP/PEG在1.0 kW/m2的氙燈照射下展現出高達90.55% 的光熱轉換效率，在較弱的光照強度下仍能實現高效的太陽能捕獲和儲存。此外，材料還具有出色的熱穩定性和循環可靠性，經過多次熱循環后其熱性能和化學結構保持不變，并在連續的光熱轉換試驗中實現了穩定的太陽能捕獲和輸出效果。制備的木基相變復合材料具有優異的儲熱性能和光熱轉換能力，在太陽能利用和節能建筑等領域展現了巨大的應用前景。
上述研究成果第一作者為材料學院碩士研究生韋溶軍，通訊作者為何正斌教授和伊松林教授，北京林業大學為唯一完成單位。
本研究得到中央高校基本科研業務費專項資金（BFUKF202415）等項目的支持。
論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X24048734
