石蠟具有很高的儲能密度,性能穩定,不易分解,使用安全,價(jià)格低廉,然而石 蠟存在熱導率低,導熱慢,相變過(guò)程易泄漏的問(wèn)題。該技術(shù)針對以上問(wèn)題,將石蠟與 高導熱、強吸附的膨脹石墨進(jìn)行復合,通過(guò)添加少量二甲苯改善兩相界面,當膨脹石 墨含量為15%時(shí),制備得到的石蠟基復合相變材料熱導率最高可達到6W/mK, 熱循環(huán)穩定性良好且在相變過(guò)程中基本無(wú)泄露和體積變化。
無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )用途廣泛,但面臨著(zhù)能量受限與電池更換難題。針對這一問(wèn)題,利用石蠟基相變材料的控溫儲能特點(diǎn),結合熱電發(fā)電器件的溫差電轉換特性,采用能量收集技術(shù),使環(huán)境中的溫差轉換為電能給無(wú)線(xiàn)系統供能。這種溫差電能量收集系統 主要組件包括熱存儲單元和熱電器件,以100g 石蠟基復合相變材料為例,在100℃-0℃-100℃的冷熱循環(huán)下,最大輸出電能可達781.3J。
石蠟基復合相變材料可用于溫控與儲能,可用于發(fā)熱部件如鋰離子電池熱管理, 空天冷熱交變環(huán)境控溫與熱能存儲?;谙嘧儍岬臏夭铍娔芰渴占到y能夠捕獲、 收集環(huán)境中溫差電能,并將其轉換為可用的電能給節點(diǎn)供電,可實(shí)現對太空環(huán)境下的 無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )自供電,增強可持續運行能力,減小能量受限對無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò )生命周期的影響,同時(shí)對溫度敏感的無(wú)線(xiàn)傳感器件提供一定溫度范圍的工作環(huán)境。
石蠟是一種價(jià)格低廉的相變材料,市面價(jià)格在40-50 元/kg 左右,石蠟基復合相變 材料制備工藝簡(jiǎn)單,性能優(yōu)良,將石蠟基復合相變材料與熱電器件結合組裝的溫差電能量收集系統成本可控,經(jīng)濟效益顯著(zhù)。