煤基碳泡沫/聚氨酯相變復(fù)合材料的制備及儲(chǔ)熱性能

吳文昊 黃心宇 姚銳敏 陳人杰 李 凱 鄒如強(qiáng),*

(1北京大學(xué)工學(xué)院材料科學(xué)與工程系，北京100871；2北京防化研究院第一研究所，北京100191)

煤基碳泡沫/聚氨酯相變復(fù)合材料的制備及儲(chǔ)熱性能

吳文昊1黃心宇1姚銳敏1陳人杰1李 凱2鄒如強(qiáng)1,*

(1北京大學(xué)工學(xué)院材料科學(xué)與工程系，北京100871；2北京防化研究院第一研究所，北京100191)

以煤基碳泡沫(CCF)作為骨架材料來封裝改性固-固相變材料聚氨酯(PU)，并實(shí)現(xiàn)其功能化應(yīng)用。使用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡(SEM)、透射電子顯微鏡(TEM)、X射線粉末衍射儀(PXRD)、傅里葉變換紅外(FT-IR)光譜儀、熱重分析儀(TGA)、差示掃描量熱(DSC)分析儀、熱導(dǎo)測(cè)試儀對(duì)所得到的復(fù)合材料(PU@CCF)進(jìn)行結(jié)構(gòu)和特性表征。結(jié)果顯示，聚乙二醇(PEG-6000)與異氰酸酯(HDI)反應(yīng)制備聚氨酯的最優(yōu)摩爾比例為1: 2，煤基碳泡沫可以很好地阻止聚氨酯從復(fù)合材料中泄露出來。相較于聚乙二醇，復(fù)合材料的導(dǎo)熱率上升了54%，經(jīng)過200次熱循環(huán)，復(fù)合材料保持了良好的穩(wěn)定性，而且其相變主體材料PU的過冷度降低了10°C以上?；谔寂菽羌芰己玫膶?dǎo)電性，加載高于0.8 V的低電壓就可實(shí)現(xiàn)聚氨酯電熱相變儲(chǔ)能，在1.1 V電壓驅(qū)動(dòng)下，其電熱轉(zhuǎn)換效率可達(dá)75%。該工作是目前報(bào)道的最低電壓下可實(shí)現(xiàn)電熱相變轉(zhuǎn)換的復(fù)合功能材料，為實(shí)現(xiàn)低成本相變復(fù)合材料的制備與功能化提供重要參考。

相變材料；熱能存儲(chǔ)；導(dǎo)熱率；碳泡沫；電熱轉(zhuǎn)換

1 引言

人類對(duì)能源的需求日益迫切，以熱能存儲(chǔ)為代表的儲(chǔ)能技術(shù)逐漸成為人類科技發(fā)展的重要領(lǐng)域。相變材料作為熱能存儲(chǔ)的有效方法，能通過相態(tài)變化實(shí)現(xiàn)熱能的存儲(chǔ)與釋放，顯著減少能源的浪費(fèi)，已成為學(xué)者們不懈追求的研究熱點(diǎn)1,2。

固-固相變材料因其相變過程中體積變化小、無泄漏等優(yōu)點(diǎn)受到廣泛關(guān)注3－6。常用的固-固相變材料主要分為無機(jī)鹽、多元醇和高分子聚合物三大類。其中無機(jī)鹽類主要有層狀鈣鈦礦、Li2SO4、KHF2等，這些物質(zhì)更適用于高溫范圍的儲(chǔ)能，中低溫應(yīng)用較少7。多元醇類主要有季戊四醇、新戊二醇、三羥甲基乙烷等，研究中常將上述物質(zhì)制成二元、三元混合物使用并調(diào)節(jié)其相變溫度，此類相變材料多依靠晶型之間的轉(zhuǎn)變來進(jìn)行能量存儲(chǔ)或釋放，且相變潛熱較大8,9。高分子類主要指一些高分子交聯(lián)聚合物和接枝共聚物：如交聯(lián)聚烯烴10、交聯(lián)聚縮醛11、纖維素接枝共聚物12,13、聚酯類接枝共聚物14、硅烷接枝共聚物15、聚苯乙烯接枝共聚物16。利用化學(xué)法在柔性碳鏈兩端接枝制備的聚氨酯(PU)固-固相變材料在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)還因其成本低廉、熱穩(wěn)定性好而受到廣泛關(guān)注。然而，PU本身導(dǎo)熱率低，降低了其儲(chǔ)能效率。因此，需要引入導(dǎo)熱率高的客體材料作為支架提高復(fù)合材料的整體導(dǎo)熱性能。具有多種同素異形體的碳材料的導(dǎo)熱率根據(jù)其原子間結(jié)合方式的不同而表現(xiàn)不同，其跨度可從碳?xì)饽z的0.029 W·m－1·K－1到石墨烯的3000 W·m－1·K－117－21。碳泡沫是一類具有高導(dǎo)熱率的多孔負(fù)載材料22,23，并且具有質(zhì)輕、化學(xué)性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。Klett等24通過研究發(fā)現(xiàn)碳泡沫的導(dǎo)熱率與質(zhì)量比(κ/ρ)高達(dá)200，是銅泡沫的45倍。因此，將碳泡沫用以負(fù)載相變材料，可顯著改善其儲(chǔ)熱性能。例如呂永根等25將環(huán)氧樹脂加入石墨泡沫，最后導(dǎo)熱率提高到14.67 W·m－1·K－1，是環(huán)氧樹脂本身的43.1倍。石墨泡沫的導(dǎo)熱率雖然高，但其制備需要非常高的溫度，提高了成本和工業(yè)化生產(chǎn)難度。利用來源廣泛的碳材料在更溫和的合成條件下制備碳泡沫可以有效降低生產(chǎn)難度，以煙煤制備碳泡沫就是目前研究的重要方向之一26－29。

本工作在煤基碳泡沫的孔道內(nèi)將聚乙二醇6000與六亞甲基二異氰酸酯原位聚合得到固-固相變材料聚氨酯(PU)。該工作對(duì)得到的復(fù)合材料(PU@CCF)進(jìn)行分析，表征了PU@CCF中PU的負(fù)載量、熱穩(wěn)定性等性能?；诿夯寂菽己玫膶?dǎo)電性能，該工作還開展了PU@CCF相變復(fù)合物的導(dǎo)熱率測(cè)試和電熱轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)，研究了復(fù)合材料的綜合性能。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 實(shí)驗(yàn)藥品和儀器

碳泡沫由北京防化研究院提供。所用試劑PEG-6000(99%，平均分子量：6000－9000，西隴化工股份有限公司)，HDI(99%，分子量：168.19，阿拉丁試劑有限公司，日本)，真空干燥箱(DZF-6020D，上海齊欣科學(xué)儀器有限公司)。

2.2 制備過程

多孔煤基碳泡沫載體的制備方法是將中間相為煤基的粉末(直徑小于0.1 mm)放入模具中，然后放入高溫高壓爐中通入氮?dú)庵翚鈮哼_(dá)到5 MPa，將爐體加熱到500°C并保溫5 h，然后將原材料從高溫高壓爐取出冷卻至室溫，最后在氮?dú)鈿夥障?000°C碳化處理獲得多孔煤基碳泡沫。

PU@CCF相變復(fù)合材料的制備方法如下。將化學(xué)純的PEG-6000放入真空烘箱中，100°C下抽真空24 h除去其中水分。將脫水的PEG-6000和HDI按照1:1、1:2和1:3的摩爾比例分別進(jìn)行混合，在70°C下快速攪拌3 min(1:2組分完全反應(yīng)的機(jī)理如圖1所示)；迅速將混合物和煤基碳泡沫裝入模具，將模具放入真空烘箱，在70°C下真空處理2h，然后將真空烘箱升溫至80°C保持6 h，便可獲得負(fù)載均勻的PU@CCF相變復(fù)合材料。

2.3 測(cè)試方法

利用場(chǎng)發(fā)射的掃描電子顯微鏡(Hitachi-s4800)、場(chǎng)發(fā)射透射電子顯微鏡(FEI Tecnai F20)進(jìn)行樣品的表面形貌觀察，場(chǎng)電壓10 kV。采用型號(hào)為X′Pert3Powder的PANalytical X射線粉末衍射儀(PXRD)分析樣品的晶體結(jié)構(gòu)。設(shè)備參數(shù)：管電壓40 kV，管電流100 mA，Cu Kα射線(輻射波長(zhǎng)λ=0.15418 nm)。采用德國(guó)布魯克公司的Tensor27型傅里葉變換紅外(FT-IR)光譜儀測(cè)試樣品的紅外吸收光譜。采用美國(guó)TA儀器公司的TA SDT-Q600同步熱分析儀(TGA)對(duì)樣品進(jìn)行熱穩(wěn)定性分析(氮?dú)獗Ｗo(hù)下升溫速率為10°C·min－1，剛玉坩堝)。采用法國(guó)Setaram儀器公司的DSC 131 evo型差示掃描量熱(DSC)分析儀測(cè)定樣品的相變潛熱及循環(huán)穩(wěn)定性，測(cè)試參數(shù)：升溫速率5°C·min－1，30 μL鋁坩堝。熱循環(huán)性能使用德國(guó)耐馳的NETZSCH 214 Polyma進(jìn)行測(cè)定，升溫速率5°C·min－1，氬氣氣氛保護(hù)，機(jī)械冷卻。采用西安夏溪電子科技有限公司的Xiatech TC3010型熱線法固體導(dǎo)熱系數(shù)儀測(cè)定樣品的導(dǎo)熱率，測(cè)試參數(shù)：電壓2.5 V，采集時(shí)間3 s。

圖1 聚氨酯(PU)反應(yīng)生成機(jī)理Fig.1 Schematic reaction mechanism of polyurethane(PU)

2.4 電熱轉(zhuǎn)換測(cè)試

電熱轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)在電熱轉(zhuǎn)換測(cè)試平臺(tái)上進(jìn)行。具體流程為：首先將負(fù)載后的煤基碳泡沫切成規(guī)則的長(zhǎng)方體樣品，然后測(cè)定樣品的體積、密度。將銅導(dǎo)體薄片使用導(dǎo)電銀膠粘著在樣品兩側(cè)，熱電偶放置于樣品內(nèi)部測(cè)定實(shí)際溫度。用導(dǎo)線將電化學(xué)工作站和樣品連接形成電路，采用ZAHNER ENNIUM電化學(xué)工作站在樣品兩端提供穩(wěn)定的負(fù)載電壓。當(dāng)電化學(xué)工作站提供穩(wěn)定的負(fù)載電壓時(shí)，熱電偶記錄相應(yīng)的時(shí)間及樣品溫度，電化學(xué)工作站記錄相應(yīng)的電流變化。最后利用能量效率公式η=(m·ΔH)/(IUt)30(其中η為電熱轉(zhuǎn)換效率；m為樣品質(zhì)量；ΔH為樣品單位質(zhì)量焓值；I為負(fù)載電流；U為負(fù)載電壓；t為負(fù)載時(shí)間)測(cè)定樣品的實(shí)際電熱轉(zhuǎn)換效率。

圖2 (a)異氰酸酯、PEG-6000和聚氨酯的FT-IR光譜，(b)碳泡沫(CCF)、聚氨酯和PU@CCF復(fù)合材料的PXRD分析Fig.2 (a)FT-IR spectra of hexamethylene diisocyanate(HDI),polyethylene glycol-6000(PEG-6000)and polyurethane(PU), (b)PXRD patterns of coal-derived carbon foam(CCF),PU,and PU@CCF composite

3 結(jié)果與討論

3.1 FT-IR和XRD表征結(jié)果

圖2(a)是HDI、PEG-6000及PU的紅外圖譜，由圖可知，2265 cm－1為HDI異氰酸酯特征峰，3300 cm－1為PEG-6000羥基吸收峰。經(jīng)對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)聚合為聚氨酯后異氰酸酯特征峰消失，位于1730 cm－1位置的氨基甲酸酯的特征峰出現(xiàn)。證實(shí)PEG-6000的羥基和HDI中的異氰酸根結(jié)合生成具有氨基甲酸酯鍵的PU化合物，證明成功合成了PU。由圖S1(見Supporting Information)中CCF、PU及復(fù)合物的紅外吸收譜可以證明負(fù)載后碳泡沫本身對(duì)PU官能團(tuán)種類沒有影響。圖2(b)是CCF、PU及PU@CCF的PXRD圖譜，CCF圖譜中20°－30°的寬峰說明碳泡沫主要由無定形碳組成。而45°和65°的峰衍射峰是Fe的特征峰，是制備過程中原材料煙煤的殘余，1000°C碳化處理后仍然殘余Fe元素。參照CCF和PU的衍射峰對(duì)比，沒有在PU@CCF中發(fā)現(xiàn)新的物相。對(duì)比圖S2(見Supporting Information)中的PEG-6000和PU的衍射峰強(qiáng)度可知PEG-6000的結(jié)晶性高于PU，這可能是PEG-6000與HDI反應(yīng)后，由于空間位阻效應(yīng)，鏈段活動(dòng)受限，分子鏈的結(jié)晶性下降所致31。

圖3CCF和PU@CCF樣品的結(jié)構(gòu)形貌表征圖Fig.3 Structural morphology characterization of CCF and PU@CCF samples

3.2 形貌分析

圖3(a)是碳泡沫的實(shí)物圖，其溫和的制備路徑易于制備大規(guī)模樣品，具有潛在的工業(yè)化價(jià)值。圖3(b)是CCF低分辨率下的SEM照片，可以發(fā)現(xiàn)材料自身具有大量網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的孔洞，孔洞直徑大約2－3 mm，骨架厚度大約1 mm。圖3(c,d)是CCF相同分辨率下空載與負(fù)載PU后的SEM圖片。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，負(fù)載PU后，大部分的孔洞已經(jīng)被填充封閉，只有局部仍未被填充，大量PU附著在碳泡沫骨架兩側(cè)，由于PU的相變類型是固-固相變，因此在儲(chǔ)熱過程中不會(huì)從碳泡沫的孔道中泄漏出來。圖3(e)是PU的TEM圖，可以發(fā)現(xiàn)在電子束的照射下，PU已逐漸熔化，難以維持原本形態(tài)，主要因?yàn)镻U的導(dǎo)電率低的原因。圖3(f)是PU@CCF的TEM圖，可以明顯看到PU分布在CCF的骨架中，這與SEM表征得到的大孔被PU填充相一致。由分辨率更高的TEM照片中仍然可以看到CCF與PU的結(jié)構(gòu)關(guān)系，即PU被吸附在CCF骨架中形成穩(wěn)定的復(fù)合材料。

表1 PEG-6000、PU及不同組分復(fù)合材料的熱性能Table 1 Thermal properties of PEG-6000,PU,and different kinds of composites

3.3 熱性能

相變材料的熱性能是關(guān)聯(lián)其能源存儲(chǔ)與轉(zhuǎn)換應(yīng)用的重要因素。PEG-6000與HDI按照1:1、1:2和1:3的摩爾比例進(jìn)行了熱性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果(參見表1)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)比例為1:1時(shí)，即PEG-6000過量時(shí)，材料在加熱過程中會(huì)伴隨PEG-6000的泄露，做為相變材料功能之一的熱循環(huán)性能得不到保證；當(dāng)比例為1:3時(shí)，即HDI過量，吸附到CCF內(nèi)部的相變材料會(huì)有一定量的HDI摻雜，會(huì)降低材料整體的蓄熱能力，這使復(fù)合材料的儲(chǔ)能效果大打折扣。對(duì)比三種組分材料也可以發(fā)現(xiàn)組分為1:2的材料過冷度最低。因此1:2的比例是調(diào)配聚氨酯材料的最優(yōu)選擇。

圖4PEG-6000,PU,PU@CCF的熱物理性質(zhì)Fig.4 Thermal physical properties of PEG-6000,PU and PU@CCF

圖4(a)是PEG-6000、PU和PU@CCF的熱重分析圖，參照?qǐng)DS3(見Supporting Information)可知在升溫到600°C時(shí)，CCF對(duì)復(fù)合材料質(zhì)量的損失沒有影響，對(duì)比可以發(fā)現(xiàn)這三種材料的熱分解溫度都在200°C以上，具有良好的熱穩(wěn)定性。PU@CCF相較于PU熱分解溫度出現(xiàn)了下降，可能與其更高的導(dǎo)熱率有關(guān)，在高導(dǎo)熱率下材料的熱分解更易從整體開始而不是低導(dǎo)熱率時(shí)的局部進(jìn)行。PU@CCF中PU的負(fù)載量約為66.7%。圖4(b)是PU@CCF和PEG-6000的差示掃描量熱分析，復(fù)合材料的吸、放熱起始點(diǎn)都有下降，熔化點(diǎn)為43.2°C，凝固點(diǎn)為38.9°C。復(fù)合材料過冷度遠(yuǎn)低于PEG-6000的16.8°C，僅為4.3°C。與較純的PEG-6000相比，PU的相變潛熱降低到76.7 J·g－1，這是因?yàn)镻EG-6000的端基為羥基，空間位阻小，高分子鏈段活動(dòng)容易，結(jié)晶性好。而當(dāng)HDI與PEG-6000反應(yīng)后，形成的PU是硬鏈段，鏈段空間位阻大，使得PEG-6000軟段中高分子鏈段的活動(dòng)性受限，導(dǎo)致結(jié)晶性下降32,33。圖4(c)是復(fù)合材料的熱循環(huán)性能測(cè)試曲線，可以發(fā)現(xiàn)經(jīng)過200次15－75°C的吸熱-放熱過程，復(fù)合材料的循環(huán)曲線重合性非常好，說明復(fù)合材料具有良好的熱循環(huán)性能。圖4(d)是PEG-6000、PU、煤基碳泡沫和復(fù)合材料的導(dǎo)熱率。相比于PEG-6000，PU的導(dǎo)熱率更低，這種低效率的熱能傳導(dǎo)不利于儲(chǔ)熱行為。與CCF復(fù)合后，復(fù)合材料的導(dǎo)熱率上升到了0.48 W· m－1·K－1，提高了92%。復(fù)合材料導(dǎo)熱率比碳泡沫還高，可能是因?yàn)樵趶?fù)合體系中，PU充滿了碳泡沫的孔道，PU和碳泡沫同時(shí)作為熱能輸運(yùn)的通道，相較于孔道中主要為空氣的碳泡沫，熱能輸運(yùn)途徑更多；而且PU和CCF導(dǎo)熱率相近，因此總體表現(xiàn)為比碳泡沫更高的導(dǎo)熱率。

3.4 電熱轉(zhuǎn)換

由于組分比例為1:1及1:3的樣品會(huì)分別出現(xiàn)PEG-6000泄露和儲(chǔ)能較低的問題，對(duì)實(shí)際應(yīng)用沒有參考意義，因此我們以下實(shí)驗(yàn)偏重于對(duì)最優(yōu)比例1:2的材料進(jìn)行測(cè)試。我們制備的PU將PEG-6000的固-液相變轉(zhuǎn)變成固-固相變，有效地克服了封裝時(shí)可能出現(xiàn)的泄露問題。但值得關(guān)注的是，聚氨酯材料雖然有良好的儲(chǔ)熱性能，但出于高分子在電、熱性能上面的短板，聚氨酯的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能同樣乏善可陳，因此通過與CCF復(fù)合可以提升整體的電熱轉(zhuǎn)換性能。電熱轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)原理是在樣品兩側(cè)加上恒定的負(fù)載電壓，測(cè)定不同負(fù)載電壓下的樣品溫度、電流等參數(shù)，得以將電能轉(zhuǎn)化為熱能。圖5是借助電熱轉(zhuǎn)化平臺(tái)所做的不同負(fù)載電壓下復(fù)合材料的電熱轉(zhuǎn)換性能分析。圖5(a)是四種恒定電壓下的電流圖，可以發(fā)現(xiàn)電流在加載過程中比較穩(wěn)定，波動(dòng)很小，說明整體電熱轉(zhuǎn)換過程中復(fù)合材料的電阻沒有發(fā)生明顯變化。圖5(b)是不同電壓下電熱轉(zhuǎn)換時(shí)間-溫度曲線。通過相變過程中的溫度平臺(tái)發(fā)現(xiàn)在四種恒定加載電壓均可使相變材料都可以發(fā)生43.2－55.6°C的完全相變。相變啟動(dòng)電壓可最低降低到0.8 V，低于石墨泡沫負(fù)載的聚氨酯，當(dāng)負(fù)載電壓為1.1 V時(shí)，大約7 min就可以到達(dá)80°C，相較于石墨泡沫的1.4 V加熱10 min節(jié)省了能耗33，如將負(fù)載電壓增加到1.2及1.3 V，材料發(fā)生相變時(shí)間會(huì)進(jìn)一步縮短，參見圖S4(見Supporting Information)。圖5(c)是四種電壓下的電熱轉(zhuǎn)換效率，隨著外加電壓的升高，電熱轉(zhuǎn)換效率也在提高。通過切線法計(jì)算相變區(qū)間的電熱轉(zhuǎn)換效率，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓為1.1 V時(shí)電熱轉(zhuǎn)換效率可達(dá)75%。低電壓時(shí)轉(zhuǎn)換效率低可能是因?yàn)橄嘧兩郎仉A段時(shí)間更長(zhǎng)熱消耗更多。

圖5PU@CCF樣品的電熱轉(zhuǎn)換性能Fig.5 Electro-to-heat conversation performance of PU@CCF

4 結(jié)論

本文以煤基碳泡沫為骨架，通過真空吸附法在其孔道內(nèi)原位聚合得到碳泡沫/聚氨酯相變復(fù)合材料。所選取的三種不同摩爾比例制備得到的復(fù)合材料中只有PEG-6000與HDI配比為1:2時(shí)為最優(yōu)復(fù)合材料配比。由于碳泡沫本身具有較高的導(dǎo)熱率，因此碳泡沫負(fù)載聚氨酯后制備的復(fù)合材料導(dǎo)熱率明顯高于聚氨酯自身。相對(duì)于PEG-6000，復(fù)合材料的過冷度大幅度降低，僅為4.3°C。制備得到的相變復(fù)合材料穩(wěn)定性好，經(jīng)過200個(gè)循環(huán)，沒有發(fā)現(xiàn)明顯變化。此外，電熱轉(zhuǎn)換也保持了很好的性能，驅(qū)動(dòng)材料發(fā)生相變的電壓可降低到0.8 V，在1.1 V電壓驅(qū)動(dòng)下，電熱轉(zhuǎn)換效率可達(dá)到75%以上。這些性能為新型功能相變材料的應(yīng)用提供了新的參考范例。

Supporting Information:available free of charge via the internet at http://www.whxb.pku.edu.cn.

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Synthesis and Properties of Polyurethane/Coal-Derived Carbon Foam Phase Change Composites for Thermal Energy Storage

WU Wen-Hao1HUANG Xin-Yu1YAO Rui-Min1CHEN Ren-Jie1LI Kai2ZOU Ru-Qiang1,*
(1Department of Materials Science and Engineering,College of Engineering,Peking University,Beijing 100871,P.R.China;2Research Institute of Chemical Defence,Beijing 100191,P.R.China)

In this article,we used coal-derived carbon foam(CCF)as a skeleton material to encapsulate the solid-to-solid phase change material polyurethane(PU)to provide PU@CCF composites for functional applications.The obtained PU@CCF composites were characterized by field-emission scanning electron microscopy(SEM),transmission electron microscopy(TEM),powder X-ray diffraction(PXRD),Fourier transform infrared(FT-IR)spectroscopy,thermogravimetric analysis(TGA),differential scanning calorimetry(DSC),and thermal conductivity measurements.The results illustrated that the most preferred ratio of polyethylene glycol (PEG-6000)to hexamethylene diisocyanate(HDI)to synthesize PU was 1:2 and the CCF skeleton prevented PU leakage during the phase change process.Compared with PEG-6000,the thermal conductivity of the PU@CCF composite was raised by 54%,its cycle thermal stability was remarkable after 2000 cycles,and its supercooling degree was lowered by more than 10°C.For electro-to-heat energy conversion,the phase transition behavior of the obtained PU@CCF could be induced under an electron voltage as low as 0.8 V with 75%conversion efficiency at 1.1 V.This functional phase change composite realizes electric-heat conversion under the lowest loading voltage reported to date,providing an important benchmark for the preparation andfunctionalization of low-cost phase change composites.

Phase change material;Thermal energy storage;Thermal conductivity;Carbon foam; Electro-to-heat energy conversion

O642

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10.3866/PKU.WHXB201610181www.whxb.pku.edu.cn

Received:July 27,2016;Revised:October 18,2016;Published online:October 18,2016.

*Corresponding author.Email:rzou@pku.edu.cn;Tel:+86-10-62760532.

The project was supported by the National Natural Science Foundation of China(51322205,21371014)and Specialized Research Fund of Beijing Municipal Science&Technology Commission,China(Z15111000090000,Z151100000915074).

國(guó)家自然科學(xué)基金(51322205,21371014)和北京市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)專項(xiàng)資金(Z15111000090000,Z151100000915074)資助項(xiàng)目

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