本网讯 近日，我院张庆法教授在《Journal of Colloid and Interface Science》（中科院1区TOP，IF=9.7）期刊发表题为“Self-assembled cellulose nanofibers/graphene aerogel-supported phase change composites with a three-dimensional network structure for enhanced solar-thermal energy conversion and storage”的研究论文。
在全球能源格局加速转型的背景下，清洁与可再生能源正日益成为未来发展的关键方向。太阳能，作为一种可持续、无污染的绿色能源，在缓解环境污染和温室效应方面展现出巨大潜力。然而，其间歇性与不稳定性严重制约了高效利用。为实现太阳能的高效储存与释放，相变储能材料（PCMs）因其能够通过相变潜热实现能量的可逆储存与释放，被认为是突破能源供需不平衡瓶颈的重要路径。尽管PCMs具备较高的储能密度，但其在光热吸收、热导率及形状稳定性方面仍面临技术瓶颈。对此，二维石墨烯材料因其优异的热导率与光吸收能力，被广泛应用于构建三维导热网络结构，如石墨烯气凝胶，以增强PCMs的整体性能。
研究提出了一种绿色、简便且可持续的一步水热还原法，构建三维定向纤维素纳米纤维@石墨烯气凝胶（CNFs@GA）结构，并通过真空浸渍法将聚乙二醇（PEG）引入其中，制备性能优异的复合相变材料。系统研究了纤维素在改善孔隙结构、抑制相变泄漏、提升热稳定性与光热转换效率中的作用机理，弥补了以往研究中对纤维素与石墨烯以及PEG之间相互作用的认知空白。本工作不仅实现了相变复合材料在性能上的全面提升，同时展示了其在可持续制备工艺方面的显著优势，为未来太阳能储能材料的实际应用提供了新思路与技术支撑。
工学院2024级博士研究生任俊超为第一作者，张庆法教授为通讯作者，安徽农业大学为第一单位。本研究得到国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、安徽省教育厅自然科学重点项目、安徽省科协青年科技人才托举计划项目、安徽农业大学高层次引进人才启动项目的联合资助，并得到山东理工大学易维明教授的指导。（文图：任俊超 初审：周国安 复审：杨洋 终审：张立付）
论文链接：http://doi.org/10.1016/j.jcis.2025.138343.
