太陽能驅動的水電聯產（WEC）成為解決全球淡水和能源短缺的有效解決方案，基于相變材料（PCM）的WEC系統已被提出用于解決間歇性太陽輻射問題。然而，WEC性能顯著下降，導致在黑暗中的運行時間有限。近日，得克薩斯大學達拉斯分校Xiong Guoping、浙江大學薄拯提出了一種定向導熱PCM的新概念來解決上述挑戰。
本文要點：
1) 通過精確調節銅基底的親水性/疏水性分布，作者有效調節了氮化硼基相變材料的結構無序性，實現了定向熱傳輸。這些定向導熱PCM表現出250.4 J g?1的高相變焓和3.24的高導熱各向異性指數，這改善了PCM與光熱/熱電之間的熱交換，同時最大限度地減少了橫向散熱。
2) 因此，基于定向導熱PCM的WEC實現了2.51 kg m?2 h?1的蒸發率，在1個太陽下的功率輸出為1759.7 mW m?2。此外，其蒸發率達到0.93 kg m?2 h?1，功率輸出高達411.0 mW m?2，并且夜間運行時間延長90分鐘。
Huachao Yang et.al Directional-Thermal-Conductive Phase Change Composites Enabling Efficient and Durable Water-Electricity Co-Generation Beyond Daytime Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202402926
https://doi.org/10.1002/aenm.202402926
