近日，能源与环境工程学院协同强化与系统节能梯队赖念筑副教授和多尺度与能源材料热特性梯队褚福强副教授合作在《Advanced Materials》（AM）（IF：29. 4）上发表题为“Efficient Photothermal Anti-/Deicing Enabled by 3D Cu2-xS Encapsulated Phase Change Materials Mixed Superhydrophobic Coatings”的文章，AM是材料科学领域影响因子最高的学术期刊之一。第一作者为热能系博士生侯明泰。

太阳能作为一种绿色、清洁、丰富的可再生能源，已被广泛应用于光伏、光化学、光生物利用和光热转换等领域。在太阳能收集方面，将太阳能直接转化为热能具有较高的能量转换效率。近来，依靠光热材料的被动防冰/除冰策略受到了广泛关注。将光热材料与传统的超疏水涂层相结合，可显着提高极寒条件下表面的防/除冰性能。然而，太阳能的低能量密度和间歇性限制了全天候防冰/除冰技术的发展。相变材料（PCMs）被认为是一种前景广阔的解决方案。然而，PCM具有导热率低以及在固液相变过程中存在泄漏等限制。以热导率高、化学结构稳定材料对PCM进行微囊化封装（MPCMs）是解决上述问题的有效方法之一。同时，可以通过微胶囊壳层的形态、结构等调控，设计出具有高光热转化效率的MPCM。

在这项工作中，设计了一种集光热-相变储能-超疏水于一体的多功能复合涂层用于全天候防除冰。首先开发了由Cu2O与具有缺陷结构的三维Cu2-xS半导体材料作为双壳层，具有全光谱高吸收率的新型MPCM，其光热转换效率和蓄热能力分别高达 96.1% 和 99.2%。材料经200次循环后，仍表现出极佳的热稳定性。基于该MPCMs开发出的多功能、广适应性的超疏水复合涂层，在低温（-20 °C）、高湿（RH 60-70%）条件下实现了优异的防/除冰性能。新型光热相变微胶囊为太阳能高效利用提供了一种新策略，对开发极端条件下多场景应用的先进防冰/除冰涂层具有深远意义。

文章链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adma.202310312

协同强化与系统节能梯队介绍：https://mp.weixin.qq.com/s/r3RJoA315tfGc4IcYDNP-A

多尺度与能源材料热特性梯队介绍：https://mp.weixin.qq.com/s/YodJj_hDeJAt-BKi2NfZNg

(责编：张展华)