【技术实现步骤摘要】
本专利技术属能源材料领域，涉及一种光致相变型偶氮苯衍生物能量存储材料及其储能性能调控方法。
技术介绍
1、能源问题和环境问题一直都是关系人类生存和发展的重大问题，开发清洁能源是可以同时解决两项问题的一种有效方法。太阳能作为一种清洁能源，造福了人类生活，但是存储太阳能实现长期利用仍是需要解决和完善的问题。近年来，太阳能热燃料进入人们视野，这种材料将太阳能转化成材料中的化学能暂时存储起来，最终再将存储的能量以热能的形式释放出来，整个能量存储与释放过程无需材料与外部环境进行物质交换，属于完全闭环无碳排放的清洁能源。
2、偶氮苯衍生物作为一类有代表性的太阳能热燃料，利用其光致顺反异构反应存储能量，将光能转化为化学能暂时存储在顺式异构体中，并在一定条件下将顺反异构体间能量差以热能形式释放出来。另外，因为偶氮苯衍生物顺反异构反应可逆且无碳排放，可以成为循环使用的清洁储能材料。而室温光致相变型偶氮苯衍生物不仅能够将环境中光能转化为顺反异构体间化学能能量差存储在材料中，还能额外存储一部分相变能，可以有效提高材料的能量存储能力。衡量太阳能热燃料储能能力的性能指标一般包括储能密度，储能效率，储能时间等，目前研究太阳能热燃料主要倾向于论证一种具体储能物质的最大理论储能密度，而对于一类特定的偶氮苯衍生物太阳能热燃料其储能性能调控方法不够明确，不利于从实用性角度有效发挥各种偶氮苯衍生物太阳能热燃料的最佳能量存储能力。
3、因此，基于光致相变型偶氮苯衍生物能量存储材料专利技术一种储能性能调控方法十分必要。
1、本专利技术的目的在于提供一种光致相变型能量存储材料的制备方法和储能性能调控方法，从而为太阳能热燃料找到适合的能量存储策略，提高能量存储密度，储能效率，储能时间等储能性能指标。
2、本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术涉及一种光致相变型能量存储材料的储能性能调控方法，其中光致相变型能量存储材料由光致相变型偶氮苯衍生物和基底构成；具体的储能性能调控方法包括改变光致相变型偶氮苯衍生物的不对称分子取代基长度及改变光致相变型偶氮苯衍生物与基底之间的分布状态。
4、本专利技术涉及的光致相变型偶氮苯衍生物，室温下，其反式态为固体，且熔点低于80℃，在紫外光照下从固体直接转变为液体，具有式i所示的结构：
5、
6、其中，不对称分子取代基r选自甲基，乙基，丙基，通过改变该分子结构中的不对称取代基长度可以部分实现储能性能的调控，这是其中一种储能性能调控方法。
7、作为本专利技术的一些优选实施方案，光致相变型偶氮苯衍生物选自如下结构化合物：
8、4,4’-二(十一烷氧基)-3-甲基偶氮苯
9、4,4’-二(十一烷氧基)-3-乙基偶氮苯
10、4,4’-二(十一烷氧基)-3-丙基偶氮苯
11、上述的另一种储能性能调控方法，即改变光致相变型偶氮苯衍生物与基底之间的分布状态，主要涉及到光致相变型能量存储材料的制备方法。光致相变型能量存储材料由光致相变型偶氮苯衍生物和基底构成，基底分为无孔基底和多孔基底两种类型：其中基底为无孔基底时，光致相变型偶氮苯衍生物具体可以粉末状态，块体状态，薄膜状态存在于基底上；基底为多孔基底时，光致相变型偶氮苯衍生物以均匀分散状态分布于基底中。无孔基底包括铝板，铁板，玻璃板，其厚度为0.1～2mm；多孔基底包括海绵，纤维布，其孔径为1～100μm。
12、光致相变型偶氮苯衍生物以块体状态分布在无孔基底上的制备方法：将光致相变型偶氮苯衍生物粉末置于无孔基底表面并加热至80℃熔融态再冷却成型。
13、光致相变型偶氮苯衍生物以薄膜状态分布在无孔基底上的制备方法：将偶氮苯衍生物粉末置于双片无孔基底中，加热至80℃熔融状态并加压再冷却成型，制备的光致相变型偶氮苯衍生物薄膜厚度为10～100μm。
14、光致相变型偶氮苯衍生物以均匀分散状态分布在多孔基底中的制备方法：将光致相变型偶氮苯衍生物粉末铺展在多孔基底表面并加热至80℃熔融状态，保温5min待光致相变型偶氮苯衍生物渗透至基底孔隙中再冷却成型。
15、本专利技术所提供的光致相变型偶氮苯衍生物能量存储材料的储能性能调控方法，涉及光致相变型偶氮苯衍生物能量存储材料的制备方法和储能性能调控方法两个方面。其中光致相变型能量存储材料由光致相变型偶氮苯衍生物和基底构成；通过改变光致相变型偶氮苯衍生物的不对称分子取代基长度，发现不对称分子取代基为乙基时储能密度最高，即4,4’-二(十一烷氧基)-3-乙基偶氮苯的储能密度优于4,4’-二(十一烷氧基)-3-甲基偶氮苯和4,4’-二(十一烷氧基)-3-丙基偶氮苯。通过改变光致相变型偶氮苯衍生物与基底之间的分布状态，即通过上述的制备方法使光致相变型偶氮苯衍生物分别以粉末状态、块体状态、薄膜状态分布在无孔基底表面或以均匀分散状态分布于多孔基底中，发现块体状态的储能密度最低，其他方式均能提高储能密度。本专利技术提供的储能性能调控方法有利于帮助各种光致相变型偶氮苯衍生物太阳能热燃料匹配最优储能方法，发挥最大能量存储能力。
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1.一种光致相变型能量存储材料的储能性能调控方法，其特征在于，所述光致相变型能量存储材料包括光致相变型偶氮苯衍生物和基底；所述储能性能调控方法包括改变光致相变型偶氮苯衍生物的不对称分子取代基长度及其与基底之间的分布状态。
2.如权利要求1所述的光致相变型偶氮苯衍生物及改变其不对称分子取代基长度，其特征在于，室温下，所述偶氮苯衍生物反式态为固体，且熔点低于80℃；室温下，所述偶氮苯衍生物可在紫外光照下从固体直接转变为液体；所述偶氮苯衍生物具有式I所示的结构：
3.如权利要求1和2所述的光致相变型偶氮苯衍生物及其与基底之间的分布状态，其特征在于，所述基底为无孔基底或多孔基底：其中基底为无孔基底时，所述光致相变型偶氮苯衍生物具体可为粉末状态，块体状态，薄膜状态；基底为多孔基底时，所述光致相变型偶氮苯衍生物为均匀分散状态。
4.如权利要求3所述的块体状态光致相变型偶氮苯衍生物的制备方法，其特征在于：将光致相变型偶氮苯衍生物粉末置于无孔基底表面并加热至80℃熔融态再冷却成型。
5.如权利要求3所述的薄膜状态光致相变型偶氮苯衍生物的制备方法，其
6.如权利要求3所述的均匀分散状态光致相变型偶氮苯衍生物的制备方法，其特征在于：将光致相变型偶氮苯衍生物粉末铺展在多孔基底表面并加热至80℃熔融状态，保温5min待光致相变型偶氮苯衍生物渗透至基底孔隙中再冷却成型。
7.如权利要求3～5所述的无孔基底，其特征在于：包括铝板，铁板，玻璃板；无孔基底厚度为0.1～2mm。
8.如权利要求3和6所述的多孔基底，其特征在于：包括海绵，纤维布；多孔基底孔径为1～100μm。
...【技术特征摘要】
1.一种光致相变型能量存储材料的储能性能调控方法，其特征在于，所述光致相变型能量存储材料包括光致相变型偶氮苯衍生物和基底；所述储能性能调控方法包括改变光致相变型偶氮苯衍生物的不对称分子取代基长度及其与基底之间的分布状态。
2.如权利要求1所述的光致相变型偶氮苯衍生物及改变其不对称分子取代基长度，其特征在于，室温下，所述偶氮苯衍生物反式态为固体，且熔点低于80℃；室温下，所述偶氮苯衍生物可在紫外光照下从固体直接转变为液体；所述偶氮苯衍生物具有式i所示的结构：
3.如权利要求1和2所述的光致相变型偶氮苯衍生物及其与基底之间的分布状态，其特征在于，所述基底为无孔基底或多孔基底：其中基底为无孔基底时，所述光致相变型偶氮苯衍生物具体可为粉末状态，块体状态，薄膜状态；基底为多孔基底时，所述光致相变型偶氮苯衍生物为均匀分散状态。
4.如权...
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