2024年12月16日，国际知名能源期刊《Renewable Energy》在线发表了云南师范大学能源与环境科学学院李明教授课题组和张莹博士的最新研究成果《Novel water-based composite phase change materials for cold energy storage applications》（用于蓄冷应用的新型水基复合相变材料）。云南师范大学能源与环境科学学院太阳能供热与制冷重点实验室为论文通讯作者单位，第一作者为刘雅莉博士研究生，通讯作者为张莹博士。

水基相变材料因其高潜热和相变温度可调被认为是一种具有发展前景的蓄冷材料。然而，其较低的热导率限制了其推广应用。膨胀石墨可以有效增强有机相变材料的导热性，但其固有的疏水特性阻碍了水基相变材料的导热性提升。因此，为了提高膨胀石墨与水基相变材料的相容性，本研究以十二烷基苯磺酸钠为改性剂，通过非共价官能化方法制备了系列亲水改性膨胀石墨。结果表明，改性膨胀石墨（SMEG3）与水基相变材料展现了最佳的相容性，吸附量从膨胀石墨的65.48%显著提升至78.41%。通过熔融共混法制备了最大吸附量下的新型改性膨胀石墨复合水基相变材料（SMEG3/GMP）。当SMEG3质量分数为16 wt%时，该复合相变材料表现出优异的包封能力、适宜的熔化温度（−5.70°C）和较高的熔化潜热（241.19 J/g），其热导率与水基相变材料相比提高了441.7%，达3.75 W/（m·K）。此外，经过100次热循环后，复合相变材料的熔化温度和熔化潜热几乎不变，显示出良好的循环稳定性。因此，所开发的新型水基复合相变材料在蓄冷领域展现出巨大的应用潜力。

（学院太阳能供热与制冷研究团队 张莹 供稿）