網(wǎng)絡(luò)章節(jié)—其他新型儲能功能材料《儲能功能材料》目錄新型儲熱儲冷功能材料一新型電化學(xué)儲能功能材料二新型儲氫功能材料三其他新型儲能功能材料四目錄新型儲熱儲冷功能材料一新型電化學(xué)儲能功能材料二新型儲氫功能材料三其他新型儲能功能材料四NatureCommunications,2024,15(1):4948.Yang等人針對如何將赤蘚糖醇用于長周期儲熱的問題，提出了一種基于卡拉膠的固-液界面能強化方法，在儲熱時為其儲存的潛熱加上一把“鎖”；然后在放熱時通過超聲觸發(fā)結(jié)晶的方式，掌握打開這把鎖的“鑰匙”。研究通過實驗測量和模型分析展示了這一方法的有效性，證明了固-液界面能對于過冷行為的重要影響，為基于高過冷度相變材料的長周期儲熱提供了新的思路新型儲能材料：儲熱儲冷功能材料AdvancedMaterials,2024,36(33):2404811.Yang等人提出了一項新的方法，利用自催化的可逆酐-醇交聯(lián)反應(yīng)來合成具有卓越儲熱性能和雙重可回收性的固固相變材料。通過采用可大規(guī)模工業(yè)制備的酸酐交替共聚物作為聚合物骨架來提供豐富的反應(yīng)性酸酐位點，聚乙二醇（PEG）同時充當(dāng)相變組分和交聯(lián)劑，通過簡單的混合加熱步驟，將這兩種低成本的原料制備出性能卓越的固固相變材料新型儲能材料：儲熱儲冷功能材料ChemicalEngineeringJournal,2023,461:141940.Zhang等人提出了一種簡單且可擴展的方法，通過在石蠟(PW)/烯烴嵌段共聚物(OBC)共混物中制備和嵌入定向連續(xù)碳纖維(CFs)來開發(fā)各向異性導(dǎo)電相變復(fù)合材料(PCCs)。優(yōu)異的各向異性導(dǎo)熱性能增強了PCC表面向內(nèi)部深處的縱向傳熱，減少了PCC向周圍的橫向熱損失。此外，為了增強PCC的太陽吸收率，在PCC表面涂覆炭黑，使PCC的全光譜太陽吸收率達到0.988新型儲能材料：儲熱儲冷功能材料ChemicalEngineeringJournal,2024,498:155235.Zhang等人為了提高GW/MEG復(fù)合相變儲冷材料的導(dǎo)熱性能，采用非共價功能化方法，利用表面活性劑TritonX-100(TX-100)對膨脹石墨(EG)導(dǎo)熱填料進行改性。TX-100中的親水性基團促進了改性膨脹石墨(MEG)與甘氨酸水基相變材料之間形成氫鍵，從而抑制了GW/MEG復(fù)合相變材料的焓損失。由此合成的GW/MEG復(fù)合相變材料在冷鏈運輸和儲冷應(yīng)用方面顯示出巨大的潛力新型儲能材料：儲熱儲冷功能材料JournalofEnergyStorage,2023,61:106719.Li等人通過加入相變溫度調(diào)節(jié)劑和成核劑對共晶水合鹽(EHS)進行改性得到DSSNK，再以SAP為載體提高其穩(wěn)定性，最后制備出儲冷用相變凝膠DSSNK-SAP。結(jié)果表明:DSSNK5-SAP相變溫度為7.71℃，潛熱值為122.1J/g，循環(huán)50次后仍保持不變；與純十二水磷酸氫二鈉(DHPD)相比，DSSNK5-SAP過冷度降低至3℃，導(dǎo)熱系數(shù)是DHPD的1.5倍新型儲能材料：儲熱儲冷功能材料AppliedThermalEngineering,2025,259:124909.Liao等人將優(yōu)化后的十二水磷酸氫二鈉(DHPD)與聚丙烯酸鈉(PAAS)和淀粉(ST)結(jié)合，制備了一種新型PAAS/ST/DHPD柔性相變水凝膠，用于光伏板的冷卻。當(dāng)DHPD含量為65wt%時，相變溫度為31.0℃，相變潛熱為162.3J/g。此外，水凝膠在100次加熱-冷卻循環(huán)后表現(xiàn)出優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，在25℃和40℃下均表現(xiàn)出良好的壓縮回彈性新型儲能材料：儲熱儲冷功能材料ChemicalEngineeringJournal,2024,493:152637.Gu等人制備了一種集長時間相變儲熱和輻射冷卻于一體的雙層聚乙烯醇丁醛(PVB)復(fù)合紡織品，用于個人熱調(diào)節(jié)。PVB復(fù)合紡織品在太陽波長范圍內(nèi)具有90.1%的高反射率，在大氣窗口內(nèi)具有95.7%的高發(fā)射率。更重要的是，將70wt%的相變微膠囊(PCMC)封裝到PVB膜中，總聚變焓為124.3J/g，彌補了白天輻射冷卻功率的不足新型儲能材料：儲熱儲冷功能材料AdvancedMaterials,2024,36(11):2309723.Wang等人提出了一種簡單、高效的多重氫鍵策略，合成了以聚乙二醇(PEG)作為相變儲能功能鏈段的具有高潛熱儲能性能和高機械強度的超分子SSPCMs，用于熱能儲存和鋰離子電池?zé)峁芾硌芯浚摬呗允怪苽涞腗HPCM在97wt%PEG條件下，具有高相變焓(142.5J/g)和優(yōu)異的熱穩(wěn)定性，是目前報道的綜合性能最好的相變材料，進一步拓展了相變儲能材料的潛在應(yīng)用新型儲能材料：儲熱儲冷功能材料目錄新型儲熱儲冷功能材料一新型電化學(xué)儲能功能材料二新型儲氫功能材料三其他新型儲能功能材料四新型儲能材料：電化學(xué)儲能功能材料NatureCommunications,2024,15(1):6546.Saifi等人報告了一個90μm厚的能量收集和存儲系統(tǒng)（FEHSS），該系統(tǒng)由高性能有機光伏和鋅離子電池構(gòu)成，采用超柔性配置。FEHSS的功率轉(zhuǎn)換效率超過16％，功率輸出超過10mW/cm2，能量密度超過5.82mWh/cm2，可定制以滿足可穿戴傳感器和小工具的功率需求。FEHSS沒有笨重和剛性的組件，作為多功能電源，顯示出巨大的潛力，推動可穿戴電子產(chǎn)品的發(fā)展NatureCommunications,2024,15(1):9616.Zhong等人開發(fā)了一種鋅-空氣電池類變色龍雙功能催化劑，其能夠自適應(yīng)地調(diào)節(jié)ORR和OER的活性位點，促進RZABs內(nèi)RuSA-NiFeLDH和RuSA-NiFeOOH之間的可逆轉(zhuǎn)化。研究顯示，通過在傳統(tǒng)空氣正極頂部添加親水層的分級空氣正極，可以優(yōu)化每個循環(huán)的放電/充電容量并提高倍率性能。此外，大規(guī)模RZABs電池組演示強調(diào)了RuSA-NiFeLDHHE在可再生能源存儲應(yīng)用中的實用性新型儲能材料：電化學(xué)儲能功能材料AdvancedMaterials,2025,37(3):2412636.Fang等人通過模仿自然界中根在土壤中的生長過程，開發(fā)了一種新型的微米級鉍（μm-Bi）與微米級硬碳（μm-HC）復(fù)合材料，用于鈉離子電池的陽極。這種設(shè)計利用了在重復(fù)的脫鈉過程中μm-Bi自身的形態(tài)演化，將其轉(zhuǎn)變?yōu)锽i-納米網(wǎng)絡(luò)，這些網(wǎng)絡(luò)被分散的μm-HC粒子所包圍，從而在高質(zhì)量負(fù)載下實現(xiàn)了穩(wěn)定的容量保持。優(yōu)化的Bi40HC60厚膜電極展現(xiàn)出了卓越的電化學(xué)性能新型儲能材料：電化學(xué)儲能功能材料Energy&EnvironmentalScience,2024,17(23):9185-9194.Zhou等人提出了一種界面調(diào)控機制，揭示腈類化合物與溶劑及陰離子之間的相互作用。開發(fā)的3,5-雙（三氟甲基）苯腈（BFBN）添加劑表現(xiàn)出疏溶劑效應(yīng)與親陰離子效應(yīng)，有效抑制溶劑脫氫并促進陰離子分解，從而形成富含LiF的CEI。在電解質(zhì)中添加1wt%的BFBN后，4.55V石墨-LCO軟包電池在25°C和45°C下的循環(huán)性能顯著提升，壽命超過基準(zhǔn)電解質(zhì)體系新型儲能材料：電化學(xué)儲能功能材料NatureCommunications,2024,15(1):9539.Hong等人以聚苯胺為電極，開發(fā)出一種全新的柔性全聚合物水系電池。該研究采用環(huán)境友好的聚合物-水系電解液（PAE），首次實現(xiàn)了聚苯胺在水系電解液中作為穩(wěn)定存儲陽離子的負(fù)極材料，并驗證了其可同時作為正負(fù)極的可行性，從而簡化了電池結(jié)構(gòu)設(shè)計。基于此電池結(jié)構(gòu)，研究團隊成功實現(xiàn)了柔性全聚合物電池的大規(guī)模制備，展現(xiàn)出良好的柔性和可回收性新型儲能材料：電化學(xué)儲能功能材料ScienceAdvances,2024,10(42):eado4935.Ma等人提出了一種基于表面原子有序化的策略，通過低溫表面原子有序化（LT-SAO）方法成功將PtFe納米線的無序合金表面轉(zhuǎn)變?yōu)橛行蚪饘匍g化合物表面。此策略在保持納米線形貌的同時，顯著提高了催化劑的耐久性和ORR活性。在MEA燃料電池測試中，該催化劑在30,000次加速應(yīng)力測試后仍保持了78.6%的質(zhì)量活性，是目前最穩(wěn)定的PtFe基ORR催化劑之一新型儲能材料：電化學(xué)儲能功能材料AngewandteChemieInternationalEdition,2024:e202422047.Guo等人通過引入低成本的丙二醇甲醚（PM）作為助溶劑和碘化鋅（ZnI2）作為添加劑調(diào)節(jié)電解質(zhì)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以構(gòu)建穩(wěn)定的可充電水系鋅電池負(fù)極并促進硫正極轉(zhuǎn)化動力學(xué)。助溶劑PM中羥基引起的偶極矩變化有效地促進了更多的電子從鋅負(fù)極向電解質(zhì)中轉(zhuǎn)移，且促進了陰離子（OTF?）的分解，形成穩(wěn)定的SEI，從而提高了Zn2+的傳輸動力學(xué)和界面相容性新型儲能材料：電化學(xué)儲能功能材料目錄新型儲熱儲冷功能材料一新型電化學(xué)儲能功能材料二新型儲氫功能材料三其他新型儲能功能材料四RareMetals,2024,43(4):1672-1685.Li等人通過濕化學(xué)技術(shù)系統(tǒng)地制備了錨定在超薄Ni-MOF納米片表面的Pd金屬納米顆粒(Ni-MOF@Pd)，并將其作為催化劑引入MgH2中。與原始MgH2相比，MgH2-Ni-MOF@Pd樣品表現(xiàn)出快速的脫氫化動力學(xué)，在325℃下，30min內(nèi)可快速脫氫6.0wt%。完全脫氫MgH2-Ni-MOF@Pd樣品在150°C和3MPa下，在300s內(nèi)可吸附約6.06wt%的氫氣新型儲能材料：儲氫功能材料JournaloftheAmericanChemicalSociety,2024,146(39):27006-27013.Sengupta等人開發(fā)了一種全新的合成策略來生成Cu(I)基MOF，標(biāo)記為NU-2100，使用Cu/Zn前體的混合物，其中鋅作為催化劑將中間MOF轉(zhuǎn)化為NU-2100，而不會被納入最終的MOF結(jié)構(gòu)中。NU-2100具有空氣穩(wěn)定性，在環(huán)境條件下具有較高的初始等吸附熱(32kJ/mol)和良好的儲氫能力，這種新的合成路線可以在環(huán)境溫度下設(shè)計出更多穩(wěn)定的Cu(I)-MOF，用于下一代儲氫吸附劑新型儲能材料：儲氫功能材料ChemicalEngineeringJournal,2024,490:151720.Wang等人通過真空電弧熔煉法合成了Ti0.8Zr0.2Mn0.92Cr0.87Fe0.21+xCu合金，研究了其合金組織及儲氫性能。隨著Cu摻雜量的增加，Ti0.8Zr0.2Mn0.92Cr0.87Fe0.21合金的晶格體積增大，形成了獨特的C14Laves相。通過理論分析和第一性原理模擬，隨著Cu摻雜量的增加，氫化焓和熵的絕對值增大，通過精確控制Cu的化學(xué)計量比例和含量，在合金內(nèi)部摻雜Cu是提高合金儲氫性能的關(guān)鍵新型儲能材料：儲氫功能材料InternationalJournalofHydrogenEnergy,2023,48(27):10062-10069.Hu等人采用吸鑄(SC)法制備了一種含5at%V的新型釩基合金，其脫氫能力高達2.9wt%，并對合金的組織控制和脫氫機理進行了系統(tǒng)的研究。結(jié)果表明，采用傳統(tǒng)鑄造法制備的低釩合金呈現(xiàn)Laves相，實際容量僅達到2wt%，而采用吸鑄法制備的低釩合金保持單一BCC相，實際容量3.6wt%，該工作對設(shè)計低成本、儲氫性能優(yōu)異的新一代儲氫合金具有重要的指導(dǎo)意義新型儲能材料：儲氫功能材料InternationalJournalofHydrogenEnergy,2024,53:946-957.Liu等人制備了一系列AB3型單相La0.60R0.12Mg0.28Ni3(R=La,Pr,Nd,Gd)超晶格合金，稀土元素調(diào)節(jié)了[A2B4]和[AB5]亞基的吸氫/解吸行為，使其更加同步，從而大大降低了合金在吸氫/脫氫過程中的微應(yīng)變，減輕了合金的粉化和晶體損傷，進一步降低了電極的氧化/腐蝕。研究結(jié)果有助于克服超晶格儲氫合金循環(huán)穩(wěn)定性的不足，從而促進其實際應(yīng)用新型儲能材料：儲氫功能材料Fuel,2024,375:132553.Wang等人采用球磨法制備了LaNi5+xwt.%La2O3/C(x=0,2,4,6,8)復(fù)合材料，LaNi5+6wt.%La2O3/C復(fù)合材料表現(xiàn)出優(yōu)異的電化學(xué)動力學(xué)以及活化性能，在第二次循環(huán)后達到289.15mAh/g的放電容量，并具有優(yōu)異的HRD性能。這是由于La2O3/C獨特的介孔結(jié)構(gòu)和高比表面積為合金提供了更多的活性位點和氫轉(zhuǎn)移通道，從而增強了合金表面的電化學(xué)活性新型儲能材料：儲氫功能材料AngewandteChemieInternationalEdition,2023,62(46):e202310505.Wang等人報道了一個基于含氧芳香族塑料廢物的氫脫氧(HDO)系統(tǒng)，可以從其中獲得有機氫載體(lohc)。開發(fā)了一個由Ru-ReOx/SiO2+HZSM-5組成的催化體系，在溫和的反應(yīng)條件下，將聚碳酸酯(PC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、聚苯乙烯氧化物(PPO)及其混合物直接HDO成環(huán)烷烴作為有機氫載體，收率高達99%。理論儲氫容量達到5.74wt%新型儲能材料：儲氫功能材料目錄新型儲熱儲冷功能材料一新型電化學(xué)儲能功能材料二新型儲氫功能材料三其他新型儲能功能材料四NatureCommunications,2024,15(1):6754.Duan等人基于Bi0.47Na0.47Ba0.06TiO3陶瓷，設(shè)計了一種具有局部多態(tài)鐵畸變的高熵超順電體，在高電場下具有優(yōu)異的儲能密度和儲能效率。通過高熵策略，實現(xiàn)了具有理想極化形式的超順電行為。在宏觀上表現(xiàn)為小的剩余極化和極化遲滯，大的極化響應(yīng)、延遲的極化飽和、以及高的擊穿電場。在710kVcm?1的大電場下同時實現(xiàn)了15.48Jcm?3的高可恢復(fù)儲能密度和90.02%的高效率新型儲能材料：其他新型儲能材料AdvancedFunctionalMaterials,2024:2414934.Yu等人制備了含MXene-M2070納米流體PAM凝膠電解質(zhì)，發(fā)現(xiàn)PAM/MXene-M2070凝膠電解質(zhì)的離子擴散系數(shù)高于沒有添加納米流體凝膠電解質(zhì)。組成的對稱超級電容器可以在0~1.4V的電壓窗口下工作，循環(huán)穩(wěn)定性良好。分子動力學(xué)模擬表明，MXene-M2070上豐富的含氧官能團參與Na+溶劑化結(jié)構(gòu)，促進離子解離，增強離子擴散新型儲能材料：其他新型儲能材料AngewandteChemie,2024,136(36):e202410255.Ding等人提出了一種類似海膽的Co-ZIF-L超結(jié)構(gòu)，采用分子模板誘導(dǎo)自組裝，然后采用離子交換方法，該超結(jié)構(gòu)具有更好的電導(dǎo)率，連續(xù)通道和高穩(wěn)定性。離子交換可以逐漸腐蝕上層結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致三維(3D)交聯(lián)超薄多孔納米片重構(gòu)Co-ZIF-L采用凝膠電解質(zhì)制備的Co6.53Ni-ZIF-L//AC非對稱柔性超級電容器也表現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性新型儲能材料：其他新型儲能材料JournalofMaterialsChemistryA,2024,12(33):22045-22060.Homayounfard等人利用玫瑰花瓣的綠色自活化方法（AC-S）制備摻雜自雜原子的納米多孔活性碳（AC）粉末，作為超級電容器的電極材料。與傳統(tǒng)的H3PO4的酸活化方法（AC-T）相比，AC-S法制備的AC保留了最初的分層多孔玫瑰結(jié)構(gòu)，基于該樣品的對稱超級電容器裝置顯示出高達365F/g的重力電容和50.7Wh/kg的超高能量密度。表明AC-S是一種高性能的儲能電極材料新型儲能材料：其他新型儲能材料本章主要參考文獻YangS,ShiHY,LiuJ,etal.Supercoolederythritolforhigh-performanceseasonalthermalenergystorage[J].NatureCommunications,2024,15(1):4948.YangY,HeG,PanZ,etal.Aninjectablehydrogelwithultrahighburstpressureandinnateantibacterialactivityforemergencyhemostasisandwoundrepair[J].AdvancedMaterials,2024,36(33):2404811.ZhangP,QiuY,YeC,etal.Anisotropicallyconductivephasechangecompositesenabledbyalignedcontinuouscarbonfibersforfull-spectrumsolarthermalenergyharvesting[J].ChemicalEngineeringJournal,2023,461:141940.LiuY,LiM,MaX,etal.Surfactanthydrophilicmodificationofexpandedgraphitetofabricatewater-basedcompositephasechangematerialwithhighlatentheatforcoldenergystorage[J].ChemicalEngineeringJournal,2024,498:155235.LiC,LiY,HeYL.Optimizationofsuperwater-retentionphasechangegelsforcoldenergystorageincoldchaintransportation[J].JournalofEnergyStorage,2023,61:106719.LiaoY,WuX,LiuY,etal.Developmentofflexiblephase-changeheatstoragematerialsforphotovoltaicpaneltemperaturecontrol[J].AppliedThermalEngineering,2025,259:124909.GuB,DaiZ,PanH,etal.Integrationofprolongedphase-changethermalstoragematerialandradiativecoolingtextileforpersonalthermalmanagement[J].ChemicalEngineeringJournal,2024,493:152637.WangC,GengX,ChenJ,etal.MultipleH‐bondingcross‐linkedsupramolecularsolid–solidphasechangematerialsforthermalenergystorageandmanagement[J].AdvancedMaterials,2024,36(11):2309723.SaifiS,XiaoX,ChengS,etal.Anultraflexibleenergyharvesting-storagesystemforwearableapplications[J].NatureCommunications,2024,15(1):6546.FangZ,FanS,YanZ,etal.Root‐Growth‐InspiredSelf‐Morphology‐EvolutionofMicrosizedBismuthSurroundedbyMicrosizedHardCarbonforStabilizedSodium‐IonStorage[J].AdvancedMaterials,2025,37(3):2412636.ZhouT,WangJ,LvL,etal.Anion–πinteractionandsolventdehydrogenationcontrolenablehigh-voltagelithium-ionbatteries[J].Energy&EnvironmentalScience,2024,17(23):9185-9194.HongY,JiaK,ZhangY,etal.Energeticanddurableall-polymeraqueousbatteryforsustainable,flexiblepower[J].NatureCommunications,2024,15(1):9539.MaY,PengJ,TianJ,etal.Highlystableandactivecatalystinfuelcellsthroughsurfaceatomicordering[J].ScienceAdvances,2024,10(42):eado4935.本章主要參考文獻GuoY,ZhuX,ZhangJ,etal.EngineeringElectrolyteNetworkStructureforImprovedKineticsandDendriteSuppressioninZn‐SBatteries[J].AngewandteChemieInternationalEdition,2024:e202422047.LiZY,SunLX,XuF,etal.Modulatednoblemetal/2DMOFheterostructuresforimprovedhydrogenstorageofMgH2[J].RareMetals,2024,43(4):1672-1685.SenguptaD,BoseS,WangX,etal.IntegratedCO2captureandconversionbyarobustCu(I)-basedmetal–organicframework[J].JournaloftheAmericanChemicalSociety,2024,146(39):27006-27013.WangW,WangS,GuS,etal.High-temperatureselectivereductionofNOxintoN2catalyzedbydifferention-dopedtitania[J].ChemicalEngineeringJournal,2024,490:151720.HuH,MaC,ZhangX,etal.Developmentofhigh-performanceLow-VBCCalloyforhydrogenstoragebysuctioncasting[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2023,48(27):10062-10069.LiuJ,QinC,ChenX,etal.ProlongingcyclinglifeofAB3-typesuperlatticealloysbyadjustinghydrogenabsorption/desorptionbehaviorsof[A2B4]and[AB5]subunits[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2024,53:946-957.WangX,