近日，北京化工大学材料科学与工程学院汪晓东教授/刘欢副教授团队在《Nano-Micro Letters》（IF= 31.6）上发表了题为“Multi-Energy Conversion and Electromagnetic Shielding Enabled by Carbonized Polyimide/Kevlar/Graphene Oxide@ZIF-67 Bidirectional Complex Aerogel-Encapsulated Phase Change Materials”的研究论文。论文报道了一种具有太阳能-热能、热电、电热、磁热转换和电磁屏蔽功能的“五合一”多功能相变复合材料，在高效利用太阳能、可持续发电、户外除冰、人体热疗和电子设备保护方面具有巨大的应用潜力。

该新型相变复合材料由石蜡相变材料和碳化聚酰亚胺/凯夫拉纤维/氧化石墨烯@ZIF-67复合气凝胶支撑材料整合而成。其中碳质复合气凝胶具有独特的双向多层状结构和高孔隙率，可支撑石蜡的负载。石蜡相变材料的引入大大提高了多能源转换过程中的热能储存/释放能力。同时高温碳化后的还原氧化石墨烯和共掺杂的钴-氮-碳被锚定在气凝胶骨架上，可产生高的热传导和电磁效应，增强了气凝胶的声子和电子传输，提高了其多能量转换能力。这些显著特征使所开发的碳质复合气凝胶基相变复合材料的太阳能-热转换效率达到95.1%，电导率达到232.8 S m^-1，潜热容量高达209.2 J g^-1，饱和磁化率达到18.61 emu g^-1。该相变复合材料不仅具有优异的太阳能-热能、热电、电热和磁热能量转换性能，而且在X波段的电磁干扰屏蔽效果高达66.2 dB。本研究开发的基于“碳化PI气凝胶+相变材料”结构的多功能性全面集成，不仅为先进多功能材料的开发提供新思路，也将推动我国在先进能源材料领域的创新发展。

北京化工大学博士研究生史涛为论文的第一作者，汪晓东教授和刘欢副教授为本论文的共同通讯作者，北京化工大学为唯一完成单位。该研究得到了北京市自然科学基金的支持。

原文链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s40820-025-01761-w