太阳能驱动的水电联产（WEC）成为解决全球淡水和能源短缺的有效解决方案，基于相变材料（PCM）的WEC系统已被提出用于解决间歇性太阳辐射问题。然而，WEC性能显著下降，导致在黑暗中的运行时间有限。近日，得克萨斯大学达拉斯分校Xiong Guoping、浙江大学薄拯提出了一种定向导热PCM的新概念来解决上述挑战。

本文要点：

1) 通过精确调节铜基底的亲水性/疏水性分布，作者有效调节了氮化硼基相变材料的结构无序性，实现了定向热传输。这些定向导热PCM表现出250.4 J g⁻¹的高相变焓和3.24的高导热各向异性指数，这改善了PCM与光热/热电之间的热交换，同时最大限度地减少了横向散热。

2) 因此，基于定向导热PCM的WEC实现了2.51 kg m⁻² h⁻¹的蒸发率，在1个太阳下的功率输出为1759.7 mW m⁻²。此外，其蒸发率达到0.93 kg m⁻² h⁻¹，功率输出高达411.0 mW m⁻²，并且夜间运行时间延长90分钟。

参考文献：

Huachao Yang et.al Directional-Thermal-Conductive Phase Change Composites Enabling Efficient and Durable Water-Electricity Co-Generation Beyond Daytime Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202402926

https://doi.org/10.1002/aenm.202402926