Aller au contenu principal
2025 article

0.5% Graphene Slashed 38.8 °C Supercooling in Plastic Crystals

0Citations signalées, ce qui n’est pas une note de qualité
9Institutions déclarées
2Pays d’affiliation déclarés

Rattachement africain : cn, cz. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Plastic crystals are promising for thermal management due to their reversible order-disorder phase transitions, but they often face challenges with significant supercooling caused by high energy barriers. We address this challenge by incorporating 0.5 wt % graphene into tris(hydroxymethyl)aminomethane (Tris), resulting in a 38.8 °C supercooling inhibition while boosting enthalpy by 20.8%. The pivotal role of graphene induces "rotational entropy pinning", achieving a 40.3% reduction in entropy alongside a simultaneous enthalpy increase. This effect is rooted in directional rotation confinement and cooperative hydrogen-bond lattice reconstruction. Employing synchrotron XRD, femtosecond IR spectroscopy, and MD simulations, we capture structural transformations from femtosecond molecular vibrations to macroscopic lattice reorganization. This advancement circumvents the classical trade-off between nucleation efficiency and energy storage capacity, extending its universality to plastic crystalline systems and even solid-liquid phase-change architectures. These insights propose an interface-confined rotational dynamics model, heralding a leap in designing ultralow-hysteresis, high-energy-density materials. This dual role of graphene as both a nucleation promoter and molecular ordering template, validated in other plastic crystal systems, provides a universal strategy to suppress supercooling while enhancing energy storage, which advances plastic crystals toward efficient solid-state thermal regulation.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
0.5% Graphene Slashed 38.8 °C Supercooling in Plastic Crystals
Date Crossref
05/11/2025
Éditeur
American Chemical Society (ACS)
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

Les sujets associés

Phase Change Materials ResearchMaterial Dynamics and PropertiesThermal properties of materials

BNTIC News n’est pas le producteur de ces données. Les publications sont interrogées à la demande dans Crossref, OpenAIRE, DOAJ, Europe PMC, HAL, DataCite, AfricArXiv, ROR et la Banque mondiale, sans clé d’accès. OpenAlex reste optionnel. Aucun service payant n’est nécessaire et aucune donnée externe n’est enregistrée en base. Consulter les sources et leurs limites.