用于零能耗散热的分层多孔金属有机框架复合织物(英文)

作者:刘翔宇; 李鹏里; 陈杰; 江平开; 米耀荣; 黄兴溢*
来源:Science Bulletin, 2022, 67(19): 1991-2000.

摘要

高功率装备和集成电子设备的长期安全运行需要有效的热管理,而这反过来又进一步增加了能源消耗.社会的可持续发展需要先进的低能耗甚至零能耗的热管理技术.从大气中收集水分、然后通过解吸附的方式释放水分进行散热,是一种有效且可行的零能耗热管理方式.然而,目前的吸湿材料难以兼具高水饱和吸附量、高水蒸气透过率以及高稳定性,从而导致热管理能力较低.本文报道了一种创新的静电纺丝方法——湿度控制电纺,并采用该方法制备了具有高效和零能耗热管理功能的分层多孔金属有机框架(MOF)复合织物.该复合织物中MOF含量高达75%(重量百分比),且表现出高水蒸气透过性以及稳定的微结构与性能.在常规环境下,复合织物在1.5 h内吸附水蒸气再生至饱和值达0.614 g g-1,相应的等效焓高达1705.6 J g-1.在实测中,复合织物表现出强大的冷却能力,显著提高了热电器件、便携式存储设备和无线充电器的性能.