近日,我院建能专业20级硕士生周健夺同学以第一作者在国际学术期刊《Applied Thermal Engineering》(影响因子6.465)发表了题为“A novel MOF/RGO-based composite phase change material for battery thermal management”的研究论文,我校为论文第一完成单位,方敏老师为论文通讯作者。
现有的电池热管理用多孔基复合相变材料存在热导率低、易泄露等引发的电池安全问题,该工作提出了一种利用金属有机框架材料(MOF)耦合还原氧化石墨烯(RGO)制备热致高导热定型复合相变材料用于高效电池热管理的方法。
该工作提出并制备了一种新型防泄露热致高导热复合相变材料:MIL-101(Cr)-NH2/RGO/石蜡,并将其嵌入锂离子电池组中,然后通过实验研究了MOF基复合相变材料在不同程度恶劣工况下对电池模组的热管理效果。研究结果表明,在所有设置测试条件下,新型复合相变材料的热管理性能均明显优于自然对流空气冷却。此外,将新型复合相变材料相对于自然空冷的冷却效果与采用其他复合相变材料的类似工作进行了对比。分析结果表明新型复合相变材料的优异热管理性能尤为体现在易引发电池热失控的高放电率和高环境温度工况下。另外,所有热管理实验完成后,利用热重分析对新型复合相变材料的反泄露性能进行测试。结果表明,在整个实验过程中未发生石蜡泄漏的现象,新型复合相变材料具有优异的反泄露性能。该工作可为MOF基复合相变材料在锂电池热管理领域工程应用提供理论支撑和技术指导。
(图文/方敏)