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Matériaux pour l'énergie solaire et cellules solaires 223 (2021) 110953
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Matériaux et cellules solaires pour l'énergie solaire
page d'accueil du journal :http://www.elsevier.com/locate/solmat
Fibre électrofilée ultrafine à base de liquide ionique/AlN/composite copolyamide
comme nouveau matériau à changement de phase stable pour le stockage d'énergie
thermique
Chao Linun, Weipei Liun, Yurong Yanun,*, Hanhan Keun, Zheng Yu Liuun, Lingli Dengun, Zhiming Qiuun
unÉcole des sciences et de l'ingénierie des matériaux, Université de technologie de Chine du Sud, Guangzhou, 510640, Chine
INFO ARTICLE
ABSTRAIT
Mots clés:
Un nouveau matériau à changement de phase stable (FSPCM) basé sur un composite liquide ionique/nitrure d'aluminium/copolyamide a
Matériaux à changement de phase
été fabriqué à partir d'une approche d'électrofilage. Le bromure de 1-hexadécyl-3-méthylimidazolium (IL) liquide ionique a été choisi
Liquides ioniques
comme matériau à changement de phase tandis que le nitrure d'aluminium nano (AlN) et le copolyamide 6/12 (CoPA) ont été choisis
Électrofilage
Propriétés thermiques
Liaison hydrogène
comme matrice additive et de support, respectivement. La morphologie de surface et la propriété de stockage de chaleur ont été
systématiquement étudiées par microscopie électronique à balayage (SEM) et calorimétrie différentielle à balayage (DSC), respectivement.
Les résultats ont montré que le diamètre des fibres à changement de phase est de 0,92 à 1,07 μm et qu'il est influencé par la teneur en IL
et en AlN. Français Avec 57 % en poids d'IL et 5 % en poids d'AlN, la fibre composite a atteint une enthalpie de fusion de 86,4 J/g et la
conductivité thermique a été augmentée de 165,2 % par rapport à celle de l'IL/CoPA. L'analyse thermogravimétrique (ATG) et le test de
cycle thermique ont également indiqué une bonne stabilité thermique et une bonne réutilisabilité de la fibre composite. De plus, les
analyses par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) et par diffraction des rayons X (DRX) ont indiqué que de nouvelles
liaisons hydrogène entre l'IL et le CoPA se sont formées dans le composite et ont montré un effet significatif sur les performances
thermiques des fibres composites. La fibre composite électrofilée à base de liquides ioniques peut être utilisée comme matériau à
changement de phase stable dans le stockage d'énergie thermique et la régulation de la température.
1. Introduction
y compris les cires de paraffine [10,11], acides gras à longue chaîne et leurs eutectiques [
12] et du polyéthylène glycol (PEG) avec un poids moléculaire différent [4,13,14]. Mais la
L'écart entre l'offre et la demande d'énergie s'élargissant à l'échelle mondiale, il est urgent
question de la sécurité constitue un défi majeur compte tenu de l'instabilité
de développer de nouvelles énergies renouvelables et d'améliorer l'efficacité de l'utilisation de
volumétrique, de la forte inflammabilité et de la faible stabilité thermique des PCM
l'énergie. Le stockage de chaleur latente, en tant que technologie de stockage d'énergie
organiques [12]. Bien que diverses méthodes physiques et chimiques soient adoptées
thermique (TES), pourrait résoudre ce problème en ajustant la variance de l'utilisation de
pour modifier les PCM organiques, l'amélioration est limitée en raison des défauts
l'énergie dans le temps et dans l'espace [1,2]. Les matériaux à changement de phase (PCM), en
naturels des PCM organiques. Les liquides ioniques (IL) sont connus comme des sels à
raison de leur grand potentiel de stockage de chaleur et de thermorégulation, jouent un rôle
bas point de fusion constitués de cations et d'anions. Avec une faible toxicité, une
important dans divers domaines d'application tels que les serres, les mémoires non volatiles, les
pression de vapeur négligeable, une durabilité chimique, une ininflammabilité, une
matériaux intelligents, les textiles techniques, l'énergie solaire et le stockage d'énergie thermique
stabilité thermique élevée, une conductivité ionique élevée et une large fenêtre de
[3–6]. Les PCM stockent l'énergie en absorbant la chaleur lors du processus de fusion et en
potentiel électrochimique, les IL ont été utilisés comme solvant vert [15], électrolyte [16],
libérant de la chaleur lors du processus de solidification. Comparé au stockage de chaleur
plastifiant [17], ignifuge [18] et compatibilisant [19] dans de nombreux domaines. Au fil
sensible et au stockage de chaleur chimique, le stockage d'énergie par changement de phase
des années, des recherches fondamentales sur l'application des LI comme fluides de
peut atteindre une densité de stockage plus élevée dans une plage de température étroite [7,8].
transfert de chaleur et matériaux de stockage thermique ont été rapportées de plus en
plus. Zhu etc. [20] ont découvert que les bromures d'alkylimidazolium à longue chaîne
Les PCM traditionnels peuvent être divisés en PCM organiques et PCM inorganiques. En
étaient plus adaptés à une utilisation comme PCM car ils présentaient une faible
raison des inconvénients tels que la corrosion et la séparation de phase des PCM inorganiques [9
surfusion et une chaleur de fusion élevée. Zhan etc. [21] a synthétisé une série de liquides
], une plus grande attention est accordée aux PCM organiques, principalement
ioniques à base d'imidazolium en introduisant des groupes fonctionnels dans le
* Auteur correspondant.
Adresse email:yryan@scut.edu.cn (Y. Yan).
https://doi.org/10.1016/j.solmat.2020.110953
Reçu le 24 août 2020; Reçu sous forme révisée le 29 novembre 2020; Accepté le 26 décembre 2020
Disponible en ligne le 9 janvier 2021
0927-0248/© 2021 Elsevier BV Tous droits réservés.
C. Lin et al.
Matériaux pour l'énergie solaire et cellules solaires 223 (2021) 110953
ingrédient sur les propriétés. Le type d'interactions signalé comprend
Tableau 1
Composants des huit séries de fibres préparées.
Échantillon
CoPA
IL/CoPA
IL-1/AlN-2/CoPA
IL-2/AlN-2/CoPA
IL-3/AlN-2/CoPA
IL-2/AlN-1/CoPA
IL-2/AlN-3/CoPA
AlN/CoPA
principalement le confinement des pores [31], interaction électrostatique [32],
IL en % en poids
AlN en % en poids
CoPA en % en poids
0
47,5
31,7
47,5
57,0
47,5
47,5
0
0
0
5.0
5.0
5.0
1.0
9.5
5.0
100
52,5
63,3
47,5
38,0
51,5
43.0
95,0
liaison hydrogène [33] et d'autres expressions similaires. Les effets de ces
interactions incluent la prévention de la fuite des PCM [13], décalage de la
température de changement de phase [32], transformation cristalline,
changement de capacité de stockage thermique [34], efficacité de stockage de
chaleur et degré de surfusion [1], etc. La prévention des fuites de PCM lors de leur
fusion est la raison initiale pour laquelle le deuxième composant est introduit.
Deng etc. [35] préparé du polyéthylène glycol-nanofil d'argent/vermiculite
expansée FSPCM par mélange physique et méthode d'imprégnation. Le taux
d'encapsulation maximal du PEG dans le composite avec une bonne stabilité de
forme a atteint 66,1 % en poids. Qi etc. [34] ont constaté que les températures de
cation imidazolium. Les résultats ont montré une chaleur de fusion améliorée qui a été attribuée
fusion et de cristallisation du PEG augmentaient avec l'ajout de nanoplaquettes de
aux liaisons hydrogène supplémentaires dans les liquides ioniques fonctionnalisés. Les IL
graphène, ce qui est attribué à une nucléation hétérogène. Wang etc. [14] ont
peuvent être un nouveau candidat comme matériaux à changement de phase pour le stockage
étudié l'influence de la structure des pores des matériaux en carbone sur les PCM.
d'énergie thermique [22].
Les résultats suggèrent que des pores plus grands sont capables de minimiser la
Pour éviter les fuites de PCM, améliorer les performances et s'adapter à
perte d'enthalpie tout en garantissant la capacité de stabilisation de la forme. La
différents domaines d'application, divers matériaux à changement de phase
liaison hydrogène est considérée comme une interaction courante dans les
stables (FSPCM) ont été développés [23]. Mais il existe peu de rapports sur les
composites PCM/polymère, et elle est généralement confirmée par le décalage
FSPCM à base d'IL à notre connaissance. L'électrofilage prépare des nano et des
des pics d'absorption dans le spectre FTIR [31,33,34]. Cependant, l’effet de la
microfibres en utilisant la force du champ électrique. Un tapis ou une membrane
liaison hydrogène sur les propriétés de stockage thermique n’est pas si clair et
de fibres stables en forme peut être obtenu en collectant les fibres aléatoires. Avec
manque de discussion et d’analyse complètes et approfondies.
l'avantage d'une utilisation facile, d'un faible coût et d'une production en grande
Dans la présente invention, des fibres composites liquide ionique/AlN/CoPA
quantité, il a été fréquemment appliqué pour préparer des FSPCM avec divers
ont été préparées via la technique d'électrofilage. Les IL sont couramment utilisés
composants, tels que le PEG/poly (dl-lactide) [24], acide gras/alcool polyvinylique [
comme cosolvants dans l'électrofilage de polymères et la concentration d'IL est
25], acide laurique/polyamide 6 [26], eutectiques d'acides gras/polyacrylonitrile [27
inférieure à 10 % en poids [36–38]. Le filage à partir d'une solution à forte teneur
], eutectiques d'acides gras quaternaires/polyuréthane/Ag [28], cire de paraffine/
en IL est difficile car les IL peuvent augmenter considérablement la conductivité,
nanotube de carbone/polyméthacrylate de méthyle [29], PEG/- polyfluorure de
entraînant une agrégation sévère des fibres [36]. D'autre part, la faible
vinylidène [30] et etc.
conductivité thermique des PCM ralentit les taux de stockage et de libération de
Étant donné que les FSPCM ont été fréquemment préparés pour améliorer les
chaleur lors de la fusion et de la congélation. Divers additifs tels que les nanotubes
performances des matériaux à changement de phase, il est nécessaire de préciser
de carbone, le graphène [13], des nanoparticules métalliques ont été introduites
que l'influence de l'interaction entre la matrice de support et le PCM
dans les FSPCM pour améliorer leur conductivité thermique. Mais ces additifs
Fig. 1.Images SEM des fibres électrofilées : (a) CoPA, (b) IL/CoPA, (c) IL-1/AlN-2/CoPA, (d) IL-2/AlN-2/CoPA, (e) IL-3/AlN-2/CoPA, (f) IL-2/AlN-1/CoPA, (g) IL-2/AlN-3/CoPA et (h)
AlN/CoPA ; EDX des fibres électrofilées : (i) CoPA, (j) IL/CoPA, (k) IL-3/AlN-2/CoPA et (l) AlN/CoPA. S1, S2, S3 et S4 sont des points du spectre EDX.
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Fig. 2.Photos numériques des PCM après test d'étanchéité : (a) IL avant test d'étanchéité ; (b) IL-3/AlN-2/CoPA avant test d'étanchéité ; (c) IL après test d'étanchéité ; (d) IL-3/AlN-2/CoPA après test
d'étanchéité.
Tableau 2
Contenu de l'élément.
Point du spectre
S1
S2
S3
S4
Poids %
C
N
O
Br
Al
69,40
78,79
70.18
11.63
18,96
/
/
9.52
/
/
8.01
/
58.1
5.45
10.83
2.63
7.74
8.35
12.34
26,93
résistivité électrique [39,40]. Le polyamide a été largement utilisé comme fibres et
thermoplastiques techniques en raison de sa résistance élevée, de sa rigidité et de
sa résistance aux solvants non polaires [41]. La conductivité thermique du
polyamide (250 mW m−1K−1) est plus élevée que la plupart des substrats
polymères, comme le polyester (140 mW m−1K−1) et du coton (71 mW m−1K−1) [42].
Par rapport à l'homopolyamide, le copolyamide 6/12 (CoPA) présente une
transparence, une résistance aux chocs et une sensibilité à l'humidité améliorées [
41]. La température de fusion du CoPA (~200◦C) est bien plus élevée que celle de
l'IL à température ambiante. Ainsi, le CoPA peut être utilisé comme matériau de
support dans les matériaux à changement de phase stables. La morphologie des
fibres, les propriétés de stockage thermique, la conductivité thermique, la stabilité
thermique et la durabilité thermique ont été étudiées en détail. L'interaction entre
Fig. 3.Diamètre moyen des fibres électrofilées.
les composants a été étudiée plus en détail sur la base des résultats de FTIR et de
XRD.
augmenter encore la conductivité électrique de la solution de filage en raison de
sa conductivité électrique élevée, ce qui est un inconvénient pour l'électrofilage de
la solution polymère contenant beaucoup d'IL. Par conséquent, le nitrure
d'aluminium (AlN) pourrait être un additif approprié dans cette recherche en
raison de sa conductivité thermique élevée, de sa stabilité chimique et de sa haute
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min du débit d'alimentation et 15 cm de la distance pointe-collecteur, à une
humidité relative de 50 % et une température ambiante de 25◦C. Le tapis non
tissé a été formé en collectant les fibres composites électrofilées et a été
séché sous vide pendant 24 h pour éliminer le solvant.
À titre de comparaison, des fibres électrofilées sans IL et/ou AlN ont
également été préparées selon un procédé similaire. Les composants
correspondants des huit séries de fibres préparées sont présentés dansTableau 1.
De IL-1/AlN-2/CoPA, IL-2/AlN-2/CoPA à IL-3/AlN-2/CoPA, la fraction massique d'IL
augmente alors que la teneur en AlN reste au même niveau. De IL-2/AlN-1/CoPA,
IL-2/AlN-2/CoPA à IL-2/AlN-3/CoPA, la fraction massique d'AlN augmente alors que
le % en poids d'IL reste au même niveau.
2.4. Caractérisation et mesure
2.4.1. Caractérisation structurale
La morphologie de surface des tapis non tissés électrofilés a été enregistrée
par microscope électronique à balayage environnemental (ESEM, NOVA NANOSEM
430, Pays-Bas). Tous les échantillons ont été recouverts d'or par pulvérisation
cathodique et examinés à une tension d'accélération de 15 kV.
La structure cristalline de l'IL, de l'AlN et des fibres électrofilées a été
déterminée à l'aide d'un diffractomètre à rayons X (X'Pert Pro, PANalytical, Pays-
Fig. 4.Les valeurs de conductivité thermique mesurées des fibres composites.
Bas) avec un rayonnement Cu Kα (longueur d'onde = 0,1541 nm, 40 kV et 100 mA).
La vitesse de balayage était de 4◦/min dans la plage 2θ de 5 à 90◦.
2. Détails expérimentaux
La caractérisation chimique a été réalisée par spectroscopie infrarouge à
transformée de Fourier (Vector 33-MIR, Brukev Optik, Allemagne). Les
mesures FTIR de l'échantillon électrofilé ont été réalisées en mode réflexion
totale atténuée (ATR) tandis que les mesures d'IL et d'AlN ont été réalisées
en mode transmittance à l'aide de pastilles KBr.
2.1. Matériaux
Le N-méthylimidazole (99 %) et le 1-bromohexadécane (97 %) ont été achetés
auprès d'Energy Chemical (Shanghai, Chine). Le 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol
(HFIP, 99,5 %) et le nanonitrure d'aluminium (nano-AlN, 99,9 %, base métallique,
2.4.2. Mesures des propriétés thermiques
50 nm) ont été achetés auprès d'Aladdin (Shanghai, Chine). L'acétate d'éthyle (99,5
Le comportement de changement de phase et la propriété de stockage
%) a été acheté auprès de Sinopharm Chemical Reagent Co., Ltd (Shanghai, Chine).
d'énergie thermique des fibres composites ont été étudiés à l'aide d'un
Tous les réactifs ont été utilisés sans autre purification. De l'eau déionisée a été
calorimètre à balayage différentiel (DSC 3500 Sirius, Netzsch, Allemagne). La
préparée dans notre laboratoire.
vitesse de balayage était de 2◦C/min allant de 20◦C à 80◦C sous un flux d'azote de
Copolyamide 6/12 avec 20% en moles de laurolactame (Mm= 41300 g/mol, DP
20 mL/min. Et le temps de rétention des deux 20◦C et 80◦C était de 5 min pendant
= 2,15) a été synthétisé comme dans notre rapport précédent [43]. Avant
le processus de mesure. La température de transition de phase a été prise comme
utilisation, il a été séché sous vide à 105◦C pour 24h.
point de pointe de la courbe DSC. Enthalpie de fusion théorique (ΔHm, c, J/g),
enthalpie de congélation théorique (ΔHf, c, J/g), degré de surfusion (ΔT,◦C), la
2.2. Synthèse de l'IL
capacité de stockage thermique (ϕ, %) et l'efficacité de stockage de chaleur (γ, %)
ont été calculées par les équations suivantes [1]:
Le bromure de 1-hexadécyl-3-méthylimidazolium (IL) a été sélectionné comme
ingrédient des PCM et a été synthétisé comme indiqué précédemment [44]. 0,100
mol de N-méthylimidazole et 0,103 mol de 1-bromohexadécane ont été mélangés
dans un ballon à trois cols avec un réfrigérant à reflux à 70◦C pendant 24 h sous
atmosphère d'azote. Le produit a été lavé avec du toluène et recristallisé à partir
d'une solution d'acétate d'éthyle plusieurs fois. Il a ensuite été séché sous vide à
30 °C.◦C pendant 48 h et le produit pur a finalement été obtenu.
ΔHm, c=ηΔHm,IL
(1)
ΔHf , c=ηΔHf ,IL
(2)
ΔT=Tm−Tc
(3)
φ=
2.3. Préparation de fibres composites IL/AlN/CoPA
γ=
ΔHmoi+ΔH
f , e×100%
ΔHm, c+ΔHf , c
ΔHf , e×100%
ΔHmoi
(4)
(5)
Les solutions de filage ont été préparées comme suit : tout d'abord,
différentes quantités d'IL et de nano-AlN ont été ajoutées à 6 ml de HFIP dans un
où ΔHmoiet ΔHf, e(J/g) sont respectivement l'enthalpie de fusion et l'enthalpie de
flacon de pénicilline. Après agitation pendant 5 min pour dissoudre l'IL, un
congélation expérimentales.Hm, cet ΔHf, c(J/g) sont respectivement l'enthalpie
traitement par ultrasons du mélange a été effectué dans un nettoyeur à ultrasons
théorique de fusion et l'enthalpie de congélation de la fibre composite.Hm, Illinoiset
(KQ2200DE, Kunshan Ultrasonic Instruments Co., Ltd.) à 25◦C pendant 1 h. Ensuite,
ΔHf, IL(J/g) sont les chaleurs latentes de l'IL pur mesurées par le DSC,
respectivement.ηreprésente la fraction massique d'IL dans la fibre composite.Tmet
0,9 g de CoPA a été ajouté au mélange et agité à 25◦C pendant 12 h.
Tcreprésentent respectivement la température maximale de fusion et la
La solution préparée a été placée dans une seringue de 1 ml (4,5 mm de
température maximale de congélation.
diamètre) munie d'une aiguille en acier inoxydable à extrémité émoussée de 0,45
mm de diamètre intérieur. La seringue a été immobilisée horizontalement sur une
La stabilité thermique des fibres composites a été caractérisée par analyse
pompe à seringue (TJP-3A, Longer Precision Pump Co., Ltd, Chine) et l'aiguille a été
thermogravimétrique (TG209F1, Netzsch, Allemagne) à une vitesse de chauffage
connectée à l'alimentation haute tension (Dongwen High Voltage Power Supply
de 20◦C/min sous atmosphère d'azote. La température de début, la température
Co., Ltd, Chine). Un collecteur relié à la terre électriquement et recouvert d'un
finale et la masse résiduelle ont été obtenues à partir de la courbe de perte de
morceau de papier d'aluminium a été placé verticalement en face de l'aiguille.
masse. La masse résiduelle théorique (Mc, d) a été calculé comme suit
L'électrofilage des fibres composites a été systématiquement effectué dans des
Mr, c=IL%×Mr,IL+AlN%×Mr,AlN+CoPA%×Mr,CoPA
conditions de tension appliquée de 10 kV, 20 μL/
4
(6)
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Fig. 5.Thermogrammes DSC des fibres IL, CoPA et composites : (a) processus de chauffage, (b) processus de refroidissement ; (c) enthalpie de fusion et (d) enthalpie de congélation des fibres
composites ; (e) capacité de stockage thermique et efficacité de stockage de chaleur des fibres composites ; (f) Température de changement de phase et degré de surfusion des fibres IL et composites.
3. Résultats et discussion
où IL%, AlN% et CoPA% sont respectivement la fraction massique d'IL, AlN et
CoPA dans les fibres composites.MR, IL,Mr, AlNetMr, CoPAreprésentent la masse
résiduelle de fibres pures d'IL, d'AlN et de CoPA mesurées respectivement
par TGA.
3.1. Structure et morphologie
La structure et la morphologie des fibres composites sont essentielles
dans les applications pratiques des PCM.Fig. 1(a–h) montre les images SEM
de fibres électrofilées avec différents composants. Comme indiqué dansFig.
1(a), des fibres droites et uniformes sont réparties sur le tapis de fibres CoPA
net et les fibres sont cylindriques avec une surface lisse. La morphologie des
fibres composites IL/CoPA électrofilées (Fig. 1(b)) est similaire à celui de
Les conductivités thermiques verticales des tapis de fibres composites ont été
déterminées par la méthode du fil chaud à l'aide d'un thermo-conductimètre
(3134, Anter, USA). Trois mesures par échantillon ont été effectuées et les valeurs
moyennes ont été reportées.
5
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avec l'ajout d'IL [36,49]. L'amélioration de la conductivité de la solution de
filage augmente la répulsion coulombienne, ce qui peut conduire à des
fibres plus fines [50]. D'autre part, l'IL non volatile empêche le
rétrécissement de la fibre et cet effet domine dans la formation de fibres
composites à IL élevé, provoquant l'augmentation du diamètre. Au contraire,
l'ajout de nano-AlN augmente le diamètre de la fibre car le diamètre moyen
d'AlN/CoPA est de 1,37±0,22 μm. Cela peut être attribué à l'augmentation de
la viscosité de la solution de filage. La viscosité accrue stabilise le jet et limite
l'étirement du jet [51], ce qui donne des fibres plus épaisses.
Tableau 3
Propriétés thermiques des fibres IL et composites.
Tm début
(◦C)
Tm
(◦C)
ΔHm(J/
g)
Tc début
(◦C)
Tc
(◦C)
ΔHc(J/
IL/CoPA
IL-1/AlN-2/
63,8
56,5
53,5
65,4
60,7
57.2
158,60
67,67
30,39
41.3
39,8
38,6
40.4
38,4
37.0
133,91
57,60
29.23
IL-2/AlN-2/
56,4
60.3
58,20
40,7
39,3
53,83
IL-3/AlN-2/
60,6
63.1
86,36
40,6
38,8
71.12
IL-2/AlN-1/
55,6
59,8
62,66
39,3
37,8
56,61
IL-2/AlN-3/
55,7
58,8
33,54
38,9
37,9
33.04
Échantillon
IL
CoPA
CoPA
CoPA
CoPA
CoPA
g)
Les spectres EDX obtenus confirment également l'existence d'IL et/ou d'AlN
dans les fibres composites (voirFig. 1(i–l) etTableau 2). Le CoPA pur est composé de
C, N, O. Br apparaît dans le spectre IL/CoPA tandis que Br et Al apparaissent dans
le spectre IL/ALN/CoPA. En bref, des bandes de fibres continues se forment dans
tous les échantillons et des matériaux à changement de phase stables contenant
de l'IL en abondance ont été préparés avec succès.
Pour confirmer la stabilité de forme des fibres composites liquide
ionique/AlN/copolyamide, le test de fuite de liquide a été réalisé sous vide à
100◦C pendant 30 min. Comme indiqué dansFig. 2, la poudre liquide ionique
pure s'est liquéfiée et agglomérée après chauffage sans changement
évident dans l'apparence des fibres composites IL-3/AlN-2/CoPA.
Fibres CoPA. Différencement, la surface des fibres IL/CoPA est plutôt rugueuse et
une structure d'adhésion peut être observée à l'intersection entre les fibres. Ces
changements sont également observés dans d'autres échantillons contenant de
l'IL (Fig. 1 (c–g)). L'évaporation complète du solvant avant le dépôt des fibres sur le
collecteur est essentielle pour former une surface lisse. Le liquide ionique a
montré une bonne solubilité dans la solution CoPA/HFIP et une pression de vapeur
3.2. Conductivité thermique
négligeable. L'interaction entre l'IL et le solvant retarde l'évaporation du solvant [
45]. L'enrichissement de l'IL peut se produire avant l'évaporation complète du
La conductivité thermique est l'une des propriétés cruciales d'un PCM car une
solvant au point de contact entre les fibres en raison de l'effet du champ
faible conductivité thermique supprime fortement les taux de conversion
électrique à haute tension. Un phénomène similaire a également été observé dans
d'énergie, limitant ainsi son champ d'application [33,52]. Les conductivités
l'IL/PAN [36] et IL/PVDF [45] fibres électrofilées. Certaines billes et particules
thermiques mesurées des tapis de fibres composites sont présentées dansFig. 4Il
peuvent également être observées dans les fibres composites contenant du nano-
est évident que la conductivité thermique de la fibre composite électrofilée a été
AlN (Fig. 1(c–h)). Analyse EDX (Fig. 1(l)) montre une teneur élevée en aluminium des
grandement améliorée par les particules de nano-AlN. La conductivité thermique
billes, indiquant que les billes sont des agrégats de nano-AlN. Notamment, peu de
du CoPA et de l'IL/CoPA n'est que de 0,020 W/(m·K) et de 0,023 W/(m·K),
billes sont observées dans IL-3/AlN-2/CoPA (Fig. 1(e)), l'échantillon avec la teneur
respectivement. Lorsque la teneur en poudre d'AlN est très faible (1,0 % en poids
en IL la plus élevée (57 % en poids). Les liquides ioniques à longue chaîne alkyle
d'AlN dans l'IL-2/AlN-1/CoPA), les particules d'AlN sont dispersées les unes par
sont amphiphiles en raison des chaînes latérales hydrocarbonées dans les cations
rapport aux autres et aucun chemin conducteur ne peut se former. Aucune
ou des anions hydrophobes [46], et ils peuvent améliorer la compatibilité
amélioration significative n'est observée dans la conductivité thermique de l'IL-2/
interfaciale et la dispersion des charges dans les composites polymères en raison
AlN-1/CoPA. Cependant, les conductivités thermiques de l'IL/AlN/CoPA contenant
de la structure moléculaire spéciale [47,48]. Ainsi, l'agrégation du nano-AlN a été
5,0 % en poids et 9,5 % en poids de nano-AlN atteignent respectivement 0,061 W/
améliorée grâce à l'effet de compatibilisation de l'IL. De plus, comme l'AlN n'est
(m·K) et 0,111 W/(m·K), ce qui augmente respectivement de 165,2 % et de 382,6 %
pas conducteur, il peut inhiber l'agrégation des fibres dérivées de l'IL conducteur,
par rapport à celle de l'IL/CoPA. Les améliorations peuvent être attribuées à la
ce qui permet d'obtenir un taux d'encapsulation élevé du PCM (57 % en poids).
conductivité thermique élevée du nano-AlN (~300 W/(m·K) [53]). De plus, les
conductivités thermiques de l'IL-1/AlN-2/CoPA, de l'IL-2/AlN-2/CoPA et de l'IL-3/
Les diamètres moyens des fibres avec écart type basés sur 100 mesures par
AlN-2/CoPA avec la même teneur en nano-AlN sont respectivement de 0,041 W/
échantillon sont présentés dansFig. 3et la distribution du diamètre de chaque
(m·K), 0,061 W/(m·K) et 0,075 W/(m·K), ce qui indique qu'une augmentation du %
échantillon peut être observée dansFigure S1(Matériel supplémentaire). Le
en poids d'IL peut favoriser davantage le rôle positif du nano-AlN. Cela peut être
diamètre moyen de la fibre CoPA pure est de 1,09±0,17 μm tandis que celle de l'IL/
attribué à la dispersion améliorée du nano-AlN avec une teneur en IL croissante
CoPA est diminuée à 1,00±0,13 μm. Bien que le diamètre des fibres composites IL/
comme mentionné ci-dessus. Cependant, comme le montrent les images SEM (Fig.
AlN/CoPA soit toujours plus petit que celui des fibres de CoPA pures, il augmente
1), il existe beaucoup d'espace et de pores dans les tapis de fibres électrofilées.
avec la teneur en IL par rapport aux diamètres moyens d'IL-1/AlN-2/CoPA, IL-2/
Ces espaces et pores contiennent une grande quantité d'air qui agit comme un
AlN-2/CoPA et IL-3/AlN-2/CoPA. Des recherches relatives ont confirmé que la
mauvais conducteur de chaleur [54]. Par conséquent, la conductivité thermique de
viscosité et la tension superficielle de la solution de filage changent un peu, mais
l'IL/AlN/CoPA est bien inférieure à celle des FSPCM dopés à l'AlN. Par exemple,
que la conductivité montre une augmentation apparente
Wang [55] AlN dopé dans PEG1000/SiO2
Tableau 4
Comparaison des propriétés thermiques des fibres composites préparées avec celles des FSPCM électrofilés rapportées dans la littérature.
PCM
Documents de support
Additif
Tm
ΔHm
Encapsulation
(◦C)
(J/g)
rapport (%)
PEG8000
Paraffine
PLA
PMMA
Stéarate de stéaryle
ANIMAL DE COMPAGNIE
63,7
47.0
33.3
62,8
62,3
22,9
31,6
47.2
46.0
63.1
74,7
58.3
53,8
68,0
60,6
37,6
44,5
43.1
31.1
42,5
34.2
14.2
75,4
50,0
40,8
57,0
Acide caprique
Soie
PA6
–
CNT
–
–
–
–
–
PEG1000
POÊLE
MWCNT
Acide laurique
ANIMAL DE COMPAGNIE
IL
CoPA
PEG4000
PEG10000
n-Octadécane
PVDF
Acétate de cellulose
SiO2
AlN
Remarque : le rapport d’encapsulation est défini comme la fraction massique de l’ingrédient PCM dans le composite.
6
107,6
83,2
62,9
86,4
Référence
[24]
[29]
[57]
[30]
[58]
[59]
[60]
[61]
[31]
Ce travail
C. Lin et al.
Matériaux pour l'énergie solaire et cellules solaires 223 (2021) 110953
phase et la seconde comme phase β. La phase β devrait être un cristal plus parfait car
elle possède un point de fusion plus élevé. Les deux pics se retrouvent également dans la
courbe de fusion DSC de l'IL-3/AlN-2/CoPA mais le pic α devient beaucoup plus faible,
tandis que d'autres fibres composites avec une teneur en IL inférieure ne présentent
qu'un seul pic, suggérant le changement de structure cristalline de l'IL dans les PCM
composites.
Le décalage de la température de changement de phase peut également être
observé dans les courbes de fusion et de congélation, entraînant un changement
du degré de surfusion (voirFig. 5(f)). La surfusion conduit soit à une température
plus basse, soit à une plage de température de libération de chaleur latente plus
large, ce qui limite l'application des PCM. Le degré de surfusion de l'IL pur est de
25◦C et il diminue pour toutes les fibres composites. IL-1/AlN-2/CoPA (avec 31,7 %
en poids d'IL et 5 % en poids d'AlN) présente un degré de surfusion minimum de
20.2◦C, diminuant de 19,2 % par rapport à celui de l'IL. Le CoPA et l'AlN à l'état
solide peuvent tous deux fournir une surface riche pour la nucléation hétérogène
de l'IL, diminuant ainsi la barrière de nucléation [12,14,35,56]. Ainsi, le degré de
surfusion diminue.
3.3.2. Capacité de stockage thermique et efficacité de stockage de la chaleur
Comme indiqué dansTableau 3, la chaleur latente de fusion et de congélation
est respectivement de 158,60 J/g et 133,91 J/g pour IL. Le ΔHmet ΔHc
des six fibres composites sont inférieures à celles de l'IL pure car le CoPA et l'AlN
dans la fibre composite ne montrent aucune contribution à l'enthalpie dans cette
plage de température. L'enthalpie théorique comparée à la valeur expérimentale
est illustrée dansFig. 5(c et d). L'enthalpie de fusion et l'enthalpie de congélation
de toutes les fibres composites sont inférieures à la valeur théorique à des degrés
divers. La capacité de stockage thermique calculée à partir de l'enthalpie
théorique et expérimentale est illustrée dans Fig. 5(e). L'échantillon IL-3/AlN-2/
CoPA possède la capacité de stockage thermique la plus élevée de 96 %, tandis
que l'IL-2/AlN-3/CoPA possède la capacité de stockage thermique la plus faible de
47,9 %.ϕvaleur de l'échantillon IL-1/AlN-2/CoPA, IL-2/AlN-2/CoPA et IL-3/AlN-2/
CoPA, la capacité de stockage thermique augmente avec l'augmentation de la
teneur en IL.ϕ valeur de l'échantillon IL-2/AlN-1/CoPA, IL-2/AlN-2/CoPA et IL-2/
AlN-3/CoPA, la capacité de stockage thermique diminue avec l'augmentation de la
teneur en AlN. L'efficacité de stockage de chaleur est un autre paramètre
Fig. 6.(a) Courbes TG et (b) DTG des fibres composites IL, AlN, CoPA et
électrofilées.
important pour les PCM. À partir de la valeur γ dansFig. 5(e), l'efficacité de
stockage de chaleur présente une tendance inverse par rapport à celle de la
capacité de stockage thermique, car l'efficacité de stockage de chaleur diminue
matériau composite, et la conductivité thermique atteint jusqu'à 0,3847 W/
(m·K).
avec l'augmentation de la teneur en IL mais augmente avec l'augmentation de la
teneur en AlN.
L'augmentation de la teneur en AlN et CoPA augmentera l'interface, où l'IL ne
peut pas servir de PCM en raison de l'effet de confinement sur le mouvement des
3.3. Comportement et propriétés thermiques
molécules [1,12]. D'autre part, l'interaction de l'interface croissante réduit le degré
de surfusion, favorisant la libération de chaleur pendant le processus de
3.3.1. Température de transition de phase
refroidissement. Ainsi, la capacité de stockage thermique et l'efficacité de stockage
Fig. 5(a et b) montrent les courbes DSC des fibres IL, CoPA et composites, et la
thermique montrent une tendance inverse.
température de changement de phase et la chaleur latente sont résumées dans
Une comparaison de l'enthalpie de fusion maximale et du rapport d'encapsulation de
Tableau 3Aucun changement de phase n'est observé dans le CoPA dans la plage
l'IL/AlN/CoPA avec ceux de certains autres FSPCM électrofilés est donnée dansTableau 4.
de températures d'essai, ce qui lui permet de servir de substrat de support pour
La valeur de ΔHmet le taux d'encapsulation dans cette étude sont plus élevés que la
les PCM composites. L'IL cristallise à 40,4◦C dans l'étape de refroidissement et
plupart des travaux rapportés.
affiche deux pics de fusion à 61,1◦C et 65,4◦C pendant l'étape de chauffage,
répondant respectivement à deux phases. Ici, la première est nommée α
Tableau 5
Données sur la dégradation des processus de perte de poids.
Échantillon
IL
CoPA
IL/CoPA
IL-1/AlN-2/CoPA
IL-2/AlN-2/CoPA
IL-3/AlN-2/CoPA
IL-2/AlN-1/CoPA
IL-2/AlN-3/CoPA
AlN/CoPA
AlN
Tdébut
Tfin
Tpic, 1
Tpic, 2
Tpic, 3
Expérimental
Théorique
(◦C)
(◦C)
(◦C)
(◦C)
(◦C)
résiduel (%)
résiduel (%)
282,6
413.1
290.3
299,1
294,9
292,6
294,5
297,0
423,9
329,6
463,5
404,9
422,5
416.3
410,7
413.1
409.2
476,7
312,9
/
/
/
/
294,2
308,9
296,4
311.2
293,3
324,6
330.3
328,5
327,9
325.1
0
3.16
1,94
6,65
6.82
7.09
2.93
/
/
1,64
6.80
6.29
5,99
2.61
12.13
10,50
/
/
/
/
/
/
/
/
7
442,9
384,7
398,9
394.1
389,5
391.2
460.1
/
/
7.36
96.21
7.81
/
C. Lin et al.
Matériaux pour l'énergie solaire et cellules solaires 223 (2021) 110953
Fig. 7.Cinquante cycles de thermogrammes DSC d'IL-3/AlN-2/CoPA : (a) processus de chauffage, (b) processus de refroidissement ; (c) spectres FTIR avant et après 50 cycles thermiques ; (d) image SEM
après 50 cycles thermiques.
3.4. Stabilité thermique
3.5. Durabilité thermique
La stabilité thermique des fibres pures IL, AlN, CoPA et des fibres composites
Pour évaluer la durabilité thermique et la réutilisabilité des FSPCM électrofilés, 50
IL/AlN/CoPA a été étudiée par TGA, et les courbes TG et DTG sont illustrées dans
cycles de mesure DSC de la fibre composite IL-3/AlN-2/CoPA ont été effectués. Les
Fig. 6. L'IL et le CoPA se dégradent tous deux en une seule étape dans une plage
courbes DSC correspondantes sont présentées dansFig. 7(a et b) et la date détaillée de
de températures de 282,6 à 329,6◦C et 413,1–463,5◦C, respectivement, tandis que
chaque cycle sont répertoriés dansTableau S2Les thermogrammes DSC démontrent que
l'AlN ne montre qu'une perte de poids de 3,79 % à 900◦C. La température de début
les courbes de fusion et de congélation de chaque cycle sont presque identiques. Après
de dégradation thermique de la fibre composite IL/CoPA augmente jusqu'à 290,6◦
50 cycles thermiques, l'enthalpie de fusion ne diminue que de 2,5 % tandis que l'enthalpie
C et augmente encore avec l'augmentation du pourcentage en poids d'AlN.Tdébut
de congélation augmente de 0,4 % (voirTableau S2). La température de fusion, la
La valeur des fibres composites IL/AlN/CoPA est de 292,6–299,1◦C, qui est 10◦C–
température de congélation et le degré de surfusion changent de 0◦C, 0,1◦C et 0,1◦C,
16,5◦C plus élevée que celle de l'IL. Ainsi, la thermostabilité de l'IL a été améliorée
respectivement. Le changement négligeable des propriétés de stockage thermique
sous la protection du CoPA et de l'AlN. De plus, il existe trois étapes dans la
indique que la fibre composite IL/AlN/CoPA a une bonne fiabilité thermique et une bonne
dégradation des fibres composites IL/CoPA et IL/AlN/CoPA, correspondant à trois
réutilisabilité. L'échantillon après le cycle thermique a également été caractérisé à l'aide
pics dans les courbes DTG dansFig. 6
de SEM et de FTIR. Aucun nouveau pic d'absorption évident ne peut être observé dans le
(b). La perte de poids des fibres composites à une température inférieure à 350◦C est
spectre de la fibre composite après 50 cycles thermiques par rapport à celui avant le
attribuable à la décomposition de l'IL, tandis que la dernière baisse de la courbe au-
cyclage thermique (voirFig. 7(c)). La morphologie des fibres a également été bien
dessus de 400◦Le C est dérivé de la décomposition du CoPA. Étant donné qu'une seule
conservée, comme le montreFig. 7(d). Ces résultats indiquent qu'aucune fuite d'IL et
étape de perte de poids se produit dans la courbe TG de l'AlN/CoPA, la deuxième étape
aucune réaction chimique ne se produisent pendant le processus répété de chauffage et
de dégradation des fibres composites IL/CoPA et IL/AlN/CoPA pourrait être attribuée à
de refroidissement. Par conséquent, la fibre composite IL/AlN/CoPA peut être utilisée
l'interaction, comme la réaction de formation de charbon, entre l'IL et le CoPA dans le
comme matériau à changement de phase stable pour le stockage d'énergie thermique.
processus de dégradation. En conséquence, la masse résiduelle des fibres composites à
l'exception de l'AlN/CoPA est supérieure à la masse résiduelle théorique telle qu'elle est
indiquée dansTableau 5Un phénomène similaire a également été observé dans d'autres
3.6. Mécanisme de transformation de phase
composites IL/polymère [18,19].
3.6.1. Analyse FTIR
Les spectres FT-IR des fibres IL, AlN et composites sont présentés dansFig. 8
Les pics typiques dans le spectre IR de la fibre CoPA se situent à 3296 cm−1
8
C. Lin et al.
Matériaux pour l'énergie solaire et cellules solaires 223 (2021) 110953
Fig. 9.Diagrammes de DRX de la fibre CoPA, de la fibre IL/CoPA, de la fibre IL-3/AlN-2/CoPA, de la
fibre AlN/CoPA, de l'IL et de l'AlN.
1640,13 cm−1. Étant donné que la liaison hydrogène existe à la fois dans IL et CoPA, un
nouveau type de liaison hydrogène comme Br⋯H–N et C–O⋯H–C2(Fig. 8(b)) peut se
former entre IL et CoPA, ce qui conduit aux décalages de fréquence des pics de C–O et N–
H [69]. La liaison hydrogène nouvellement formée a également été signalée dans le
composite IL/PA6 [70]. De même, le décalage se retrouve également dans le groupe d'IL
comme le pic de C2–H⋯Br passe de 3479,56 cm−1jusqu'à 3476,99 cm−1Des décalages
similaires sont également observés dans le spectre FTIR de IL/AlN/CoPA (voirFig. 8etFig.
S2) et une petite différence peut être attribuée à l'ajout d'AlN, compte tenu des décalages
dans le spectre FTIR d'AlN/CoPA par rapport à celui du CoPA. Sur la base des données
expérimentales et des résultats d'analyse ci-dessus, la liaison hydrogène devrait donc
être l'interaction qui conduit à l'amélioration de l'efficacité de stockage de chaleur, à la
diminution du degré de surfusion et à la capacité de stockage thermique.
3.6.2. Analyse DRX
Les diagrammes de DRX des fibres pures IL, AlN, CoPA et des fibres
composites avec divers composants sont présentés dansFig. 9Le diagramme
de diffraction obtenu à partir de la fibre CoPA montre clairement la réflexion
typique du polyamide à 2θ = 20,93◦[71,72], tandis que des pics prononcés
d'IL pure ont été observés à 6,59◦, 13.11◦, 16.38◦, 19.32◦, 23,67◦et 24,90◦. L'AlN
a présenté des pics de diffraction caractéristiques à 33,16◦, 35,97◦, 37,87◦,
49,77◦, 59,30◦, 65,98◦et 71,39◦, qui correspondent aux plans cristallins (100),
(002), (101), (102), (110), (103), (112) de la phase wurtzite AlN (JCPDF 65–
1902). Tous les pics caractéristiques de CoPA et AlN ont été observés dans la
courbe de la fibre composite AlN/CoPA à la même position. Cependant, le pic
de CoPA à 20,9◦ne peut pas être observé dans les diagrammes de DRX des
fibres IL/CoPA et IL/AlN/CoPA. Le polyamide forme un cristal stable grâce
aux liaisons hydrogène entre –NH– et
– CO–. Les nouvelles liaisons hydrogène entre IL et CoPA se sont formées
dans la fibre composite, ce qui a été confirmé par analyse FTIR. Ainsi,
l'introduction d'IL perturbe partiellement le réseau de liaisons hydrogène du
CoPA, diminuant le degré de cristallisation [73]. Tous les pics principaux d'IL
ont été trouvés dans les diagrammes de DRX des fibres composites IL/CoPA
et IL/AlN/CoPA. Cependant, il convient de noter que le pic de diffraction le
plus fort des fibres IL/CoPA et IL/AlN/CoPA (voirFig. 9etFig. S3) est situé à
~23,6◦tandis que le pic le plus fort d'IL pur est situé à ~16,4◦. L'analyse DSC a
révélé que l'IL et l'IL-3/AlN-2/CoPA contiennent au moins deux phases
cristallines (phase α et phase β) du liquide ionique. La phase α domine dans
l'IL pur tandis que la phase β domine dans l'IL-3/AlN-2/CoPA. À partir de la
même position du pic le plus fort dans les diagrammes de DRX des fibres IL/
AlN/CoPA, on peut conclure que le pic de fusion montré dans la courbe de
chauffage des autres fibres IL/AlN/CoPA devrait être
Fig. 8.(a) Spectres FTIR de fibre CoPA, fibre IL/CoPA, fibre IL-3/AlN-2/CoPA, fibre
AlN/CoPA, IL, AlN ; (b) liaison hydrogène dans le composite.
(vibration d'étirement N–H à liaison hydrogène), 2923 cm−1(–CH2–
vibration d'étirement asymétrique), 2853 cm−1(–CH2–vibration
d'étirement symétrique), 1638 cm−1(vibration d'étirement C–O), 1543
cm−1(vibration d'étirement N–H), 1462 cm−1(vibration de flexion C–H),
1370 cm−1(vibration d'étirement C–N), 1170 cm−1(vibration d'étirement
C–N), 581 cm−1(vibration hors plan N–H) [62–64]. L'AlN présente deux
larges bandes à 3483 cm−1et 725 cm−1, correspondant à la vibration
d'étirement O–H de H absorbé2O et mode phonon optique transversal
du cristal d'AlN [65], respectivement. Dans le spectre FTIR de l'IL, les
bandes fortes à 3480 cm−1et 3432 cm−1sont attribués à la liaison
hydrogène C2–H⋯Br [66–68]. Les pics à 3084 cm−1et 3063 cm−1
représentent la vibration d'étirement de C–H dans le cycle imidazolium
[68]. Le pic de vibration d'étirement du méthyle (–CH3) et C–N de IL se
trouve également à 1382 cm−1et 1177 cm−1, respectivement. De plus,
les pics à 661 cm−1, 613 cm−1et 516 cm−1peut être attribué à la vibration
C–Br.
Dans le spectre FTIR de la fibre composite IL/CoPA, tous les pics principaux d'IL
et de CoPA apparaissent comme prévu et aucun nouveau pic apparent n'est
observé. Mais certains décalages des pics principaux ont été constatés par rapport
au CoPA. Le pic de N–H lié à l'hydrogène (CoPA) se déplace de 3295,54 cm−1jusqu'à
3299,75 cm−1. Le pic de C–O se déplace de 1637,7 cm−1à
9
C. Lin et al.
Matériaux pour l'énergie solaire et cellules solaires 223 (2021) 110953
[7]H. Peng, D. Zhang, X. Ling, Y. Li, Y. Wang, Q. Yu, X. She, Y. Li, Y. Ding, Matériaux à
changement de phase n-alcanes et leur microencapsulation pour le stockage d'énergie
thermique : une revue critique, Energy Fuels 32 (2018) 7262–7293.
βphase. L'interaction entre IL et AlN/CoPA diminue le degré de surfusion et
favorise la nucléation hétérogène pour former un cristal plus parfait. Ainsi,
davantage de phase β se forme lors de l'étape de refroidissement.
[8]A. Sharma, VV Tyagi, CR Chen, D. Buddhi, Revue sur le stockage d'énergie thermique avec des
matériaux à changement de phase et leurs applications, Renew. Sustain. Energy Rev. 13 (2009)
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4. Conclusions
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l'énergie solaire thermique à l'aide de nanomatériaux, Renew. Sustain. Energy Rev. 67
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Dans cette étude, une série de fibres composites à changement de phase
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ultrafines IL/AlN/CoPA ont été développées avec succès par électrofilage. Les
de phase stabilisé en forme, conducteur thermique en PEHD/EG/paraffine, J. Mater. Eng.
résultats du SEM ont montré que le diamètre moyen des fibres électrofilées
43 (2015) 42–46.
diminuait avec l'augmentation de la teneur en IL mais augmentait avec
[11]Q. Zhang, Z. He, X. Fang, X. Zhang, Z. Zhang, Recherches expérimentales et numériques
sur un matériau composite flexible à changement de phase paraffine/fibre pour
masque de thermothérapie, Energy Storage Mater. 6 (2017) 36–45.
l'augmentation de la teneur en AlN. L'AlN était uniformément dispersé dans les
fibres composites en raison de l'effet de compatibilisation de l'IL. À un niveau
[12]Y. Cai, H. Ke, J. Dong, Q. Wei, J. Lin, Y. Zhao, L. Song, Y. Hu, F. Huang, W. Gao, Effets du nano-SiO sur la
d'ajout d'IL de 57 % en poids, la fibre composite fondait à 63,1◦avec une enthalpie
morphologie, le stockage d'énergie thermique, la stabilité thermique et les propriétés de
combustion des fibres composites ultrafines électrofilées acide laurique/PET en tant que matériaux
de fusion de 86,4 J/g. La capacité de stockage thermique avait une corrélation
à changement de phase stables en forme, Appl. Energy 88 (2011) 2106–2112.
négative avec la teneur en IL, tandis que l'efficacité de stockage de chaleur
[13]W. Wang, X. Yang, Y. Fang, D. Jing, J. Yan, Préparation et propriétés thermiques des mélanges
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en forme à base de composite polyéthylène glycol/carbone poreux : l'influence de la
structure des pores des matériaux en carbone, Sol. Energy Mater. Sol. Cells 105 (2012) 21–
26.
présentait une tendance opposée. Par rapport à IL/CoPA, la conductivité
thermique des fibres composites IL/AlN/CoPA (1–9,5 % en poids d'AlN) a été
améliorée de 39,1–382,6 %, atteignant jusqu'à 0,032–0,111 W/(m·K). Les fibres
composites ont également montré une bonne thermostabilité en dessous de 290◦
C. Un test de 50 cycles thermiques a prouvé que la fibre composite électrofilée
[15]P. Kubisa, Application des liquides ioniques comme solvants pour les procédés de polymérisation,
présente une bonne fiabilité thermique et une bonne réutilisabilité. La liaison
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matériaux à changement de phase stables pour le stockage d'énergie thermique.
Déclaration de contribution d'auteur CRediT
Chao-Lin :Logiciel, Analyse formelle, Rédaction - brouillon original,
Visualisation, Méthodologie.Weipei-Li :Logiciel.Yurong Yan :
Conceptualisation, Validation, Ressources, Rédaction - révision et
édition, Supervision.Han Han Ke:Enquête.Zheng Yu Liu :Enquête.
Lingli Deng :Méthodologie.Zhiming Qiu :Conceptualisation,
Méthodologie.
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Déclaration d'intérêts concurrents
Les auteurs déclarent qu’ils n’ont aucun intérêt financier concurrent
connu ni aucune relation personnelle qui aurait pu sembler influencer le
travail rapporté dans cet article.
Reconnaissance
[26]Y. Cai, C. Gao, X. Xu, Z. Fu, X. Fei, Y. Zhao, Q. Chen, X. Liu, Q. Wei, G. He, H. Fong, Fibres composites
ultrafines électrofilées constituées d'acide laurique et de polyamide 6 comme matériaux à
changement de phase stables pour le stockage et la récupération de l'énergie thermique solaire,
Les auteurs remercient la Fondation nationale des sciences naturelles de
Chine (n° 51873074) pour son précieux soutien.
Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 103 (2012) 53–61.
[27]Y. Cai, X. Zong, J. Zhang, Y. Hu, Q. Wei, G. He, X. Wang, Y. Zhao, H. Fong, Tapis nanofibreux
électrofilés absorbés par des eutectiques d'acides gras comme type innovant de
matériaux à changement de phase stables pour le stockage et la récupération d'énergie
thermique, Sol. Energy Mater. Sol. Cell. 109 (2013) 160–168.
Annexe A. Données supplémentaires
[28]H. Ke, Morphologie et performances thermiques des membranes fibreuses composites à
changement de phase stables à base d'eutectiques d'acides gras quaternaires/polyuréthane/Ag,
Des données complémentaires à cet article peuvent être trouvées en ligne à l'adressehttps://
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