王如竹

本文综述了超疏水表面的设计和功能化防冰的最新进展。依次介绍了常规超疏水表面、宏观超疏水表面和光热超疏水表面的机理和优点。传统的超疏水表面和宏观结构的超疏水面在极端条件下很容易失去疏冰特性，而光热超疏水表面强烈依赖太阳光照。为了解决上述问题，通过开发宏观结构光热存储超疏水（MPSS）表面，找到了一种潜在的智能策略，该表面集成了宏观结构超疏水材料、光热材料和相变材料（PCM）的功能，有望在各个领域实现全天防冰。最后，重点介绍了开发MPSS表面的最新成就，展示了其巨大的潜力。

许多学者提出采用具有高孔隙率和高导热特性的多孔材料（如：泡沫石墨、石墨烯泡沫，石墨烯气凝胶、碳气凝胶，碳纳米管海绵）对PEG进行封装以制备高性能相变复合材料（PCC）。尽管构成这些多孔材料的碳材料基体（如石墨烯和碳纳米管）具有超高的本征热导率（>1500 W/mK），但由于缺乏有效的材料结构设计，多孔材料和PCM之间的高热阻使得即便在添加高含量导热材料时，PCC的导热性能提升仍然十分有限。此外，传统PCC成本高、产量低和制备工艺复杂等问题也阻碍了其进一步的应用。因此，开发具有高导热特性、优异热稳定性和良好机械性能的低成本PCC依旧充满挑战。

通过压力诱导的自组装方法，构建了具有垂直阵列石墨纳米片骨架的高导热/导电的功能型相变储热复合材料，在石墨纳米片含量25 wt%时，复合材料的热导率和电导率分别高达33.5 W/mK和323 S/cm；在此基础上进一步提出了能量收集与能量传输的协同增强策略，通过强化相变材料的光/电-热能量转换、收集、传输与存储性能，首次实现了太阳能自然光照条件下的太阳能“光-热转换-传输-存储”的直接式一体化高温储能（>186 oC），以及超低电压(<0.34>92%）。

上海交通大学王如竹教授，李廷贤研究员等在《ACS Energy Lett》期刊发表论文，研究提出一种基于石墨烯气凝胶（GA）的复合吸附剂实现的超高能量/功率密度吸附热电池（STB），可实现创纪录的高效热能收集和存储。