高稳定性相变储能复合材料的制备及其光电转换性能

赵中国1, 王筹萱1, 王开源1, 薛嵘1, 苏巨桥2, 刘欣月1, 申思扬1, 杨其3 （1.陕西理工大学材料科学与工程学院矿渣综合利用环保技术国家地方联合工程实验室；2. 贵州轮胎股份有限公司；3. 四川大学高分子科学与工程学院高分子材料工程国家重点实验室）

摘要：文中采用溶液法制备了以聚乙二醇(PEG)为基体、聚乳酸(PLA)和碳纳米管(CNTs)为支撑结构的相变复合材料。通过微观结构发现，CNTs 在PEG相变复合材料中呈类“隔离”结构分布，显著降低了PEG相变复合材料的导电逾渗阈值，从0.46%（PLA/CNTs）降低至0.13%（PEG/PLA/CNTs）；且PEG/PLA/CNTs 相变复合材料在100 次的热力学循环测试中能够保持良好的热循环稳定性和化学结构，在160 ℃的高温环境中能够保持良好的形状稳定性，未出现PEG泄露和塌陷现象。在温敏响应行为研究中发现，PEG/PLA/CNTs 相变复合材料实现了PTC效应到NTC效应的转变；随着测试温度的提高，相变复合材料的能量储能平台逐渐变宽，最高可达37.2 min。在光-电-热效应测试中发现，PEG/PLA/CNTs 复合材料在不同的光照强度下均能体现出储能效果和光电转换效率（η），在150 mW/cm2光照强度下复合材料的η 值达到了42.9%，且随着光照强度的增加，复合材料的η 值随之上升。

关键词：相变复合材料；导电性能；光电效应；温敏响应