锂离子电池（LIBs）因其高能量密度和长循环寿命，已成为新能源汽车与储能系统的主要供能载体[1][2][3]。然而其性能与安全性对温度变化极为敏感：过高工作温度（>60°C）会加速副反应，导致容量衰减与性能劣化，甚至可能触发热失控风险[4][5][6]。因此，发展高效的电池热管理（BTM）技术对保障电池性能、寿命及安全性至关重要。BTM技术主要可分为主动式BTM（如空冷[7]、液冷[8]）与被动式BTM（如热管冷却[9]、相变材料冷却[10]）。近年来，基于相变材料的BTM（PCMs-BTM）技术因具有储热密度高、温度稳定且无需额外能耗等优势[11][12][13][14]而备受关注。 有机相变材料（如石蜡、脂肪酸等）具有体积变化小、过冷度低、无腐蚀性等显著优势[15][16]。然而，其易燃性、易泄漏及导热性能不足等问题严重制约了其在电池热管理（BTM）中的广泛应用[17]。为解决上述问题，开发合适的封装技术已成为相变材料-电池热管理（PCMs-BTM）研究中的关键策略。多孔材料（包括气凝胶[18]、泡沫[19]、海绵[20]等）因其独特的结构特性而被视为理想的封装载体。）具有大比表面积、高孔隙率和相互连通的结构，能为固液相变材料提供强大的毛细作用力以防止泄漏。因此，它们已被广泛用于相变材料的封装。近年来，由于聚酰亚胺（PI）气凝胶优异的阻燃性、超低密度和突出的机械强度，该材料已成为建筑热管理（BTM）领域备受青睐的相变材料容器[21]。史等人[22]制备了氟化聚酰亚胺气凝胶/石蜡复合材料的夹层结构，该材料展现出高潜热容量（242.7 J/g）的同时能有效防止蜡质渗漏，并展现出优异的透波性能。Zhang等人[23]提出通过组装聚酰亚胺（PI）、细菌纤维素（BC）与二氧化硅（SiO₂）构建新型复合气凝胶，该材料用于封装十八烷后所得复合相变材料兼具高相变潜热（240.99 J/g）与优异阻燃性能（总放热量THR为44.5 kJ/g）。这表明PI气凝胶能高效封装相变材料并实现高相变潜热。然而，聚酰亚胺（PI）气凝胶相对较低的热导率限制了其在电池热管理（BTM）中的应用。%% 通过引入高导热填料（如石墨烯[24]、碳纳米管[25]、MXene[26]等）可显著提升复合相变材料的热导率。Shi等人[27]开发了一种多功能复合相变材料，其通过将石蜡封装在双向碳化PI/KNF/GO@ZIF-67杂化气凝胶中实现。该复合材料表现出优异的热导率（0.96 W/(m·K)）、卓越的光热转换效率（95.1%）、强大的电磁屏蔽性能（66. %% 2 dB）以及可观的潜热容量（209.2 J/g），在太阳能利用与可持续发电领域展现出显著的应用潜力。2分贝），以及显著的潜热容量（209.2焦耳/克），展现出在太阳能利用与可持续发电领域的广阔应用前景。 众所周知，锂离子电池在极端热失控情况下可能引发火灾甚至爆炸。近年来，基于多种工作机制的传感材料（如碳纳米管[28]、MXene[29]、氧化石墨烯[30]等）已展现出优异的火灾报警功能。Yu等[31]开发了一种基于聚酰亚胺/羟基磷灰石/硒化银（PHA-AF）复合气凝胶纤维的自供电火灾早期报警传感器，该传感器凭借Ag的卓越热电效应，能在火焰侵袭1.9秒内扳机火灾报警系统，并持续响应14秒。 %% Se）复合气凝胶纤维（PHA-AF），该材料基于Ag的优异热电效应，可在火焰攻击下1.9秒内触发火灾报警系统，并持续响应14秒。2硒)复合气凝胶纤维(PHA-AF)，该材料能在火焰侵袭下1.9秒内触发火灾报警系统，并基于银的优异热电效应持续响应14秒。2该材料在自供电模式下可产生高达5.9 mV的输出电压。曹等人[32]通过用水溶性聚氨基分子HCPA修饰GO，制备了GO/HCPA火灾报警传感器材料，该材料具有超灵敏的火灾报警响应（0.6 s）和极长的报警周期（600 s），同时还表现出优异的阻燃性能（GO/HCPA改性泡沫材料的PHRR下降了60%，LOI达到36.5%）。实际上，在高温环境（200°C以上）和惰性气氛中，GO片材上的含氧官能团（如羟基、环氧基等）会通过脱水和脱羧反应被去除，原本断裂的sp2碳骨架中的共轭结构得以重建，最终形成高导电性的还原氧化石墨烯（rGO）[33][34]。此外，环境温度越高，氧化石墨烯的还原程度越彻底。因此，氧化石墨烯可作为热响应材料实现火灾报警功能。 虽然聚酰亚胺气凝胶具有一定阻燃性，但火灾报警领域要求材料具备更高的阻燃性能。研究者通过利用填料的物理阻隔效应、催化成炭作用或气相抑制效应，在聚酰亚胺气凝胶中添加氧化石墨烯[35]、氮化硼[36]和蒙脱土[37]等阻燃填料以增强其阻燃性[38]。张等人[39]制备了一种用于消防服生产的新型聚酰亚胺气凝胶纤维双层智能纺织品，其外层为具有优异耐火性能的阻燃层（聚酰亚胺-羟基磷灰石-还原氧化石墨烯气凝胶织物，热释放速率峰值较纯聚酰亚胺降低54.7%），内层为具备热调节功能的相变层（聚酰亚胺/羟基磷灰石/二十烷织物，相变潜热达193.2 J/g）。此外，通过分子设计并采用交联剂构建三维网络结构，能够从根本上提升材料的阻燃性能，减少对外部添加剂的依赖[40]。Sun等人[41]合成了"叶片状"二胺单体(BDFD/BDFA)，将刚性BDFA与柔性ODA（BDFA/ODA摩尔比为1/3）相结合，并利用交联剂TAB制备出一种具有优异热稳定性的新型聚酰亚胺气凝胶。> 580°C）和阻燃性（残碳含量高达68%），可应用于极端环境下的热管理领域。d5% > 580 °C) and flame retardancy (residual carbon content as high as 68%), which was used for thermal management in extreme environments. 根据上述研究，聚酰亚胺气凝胶复合相变材料在电池热管理（BTM）领域展现出特定优势。然而，其在高温与火焰侵袭等极端条件下的性能仍需进一步强化与完善。一方面，复合相变材料需具备阻燃特性以抑制电池热危害；另一方面，火灾报警功能有助于实现火灾早期预警控制。本研究选用1-十四醇（TD）作为相变材料，因其相变温度适用于BTM且具有较高焓值。首先将氧化石墨烯（GO）添加至TD中制备TD@GO5悬浮液，随后在真空辅助下将TD@GO5浸渍到PI气凝胶中，制得PI@TD@GO5复合材料。该材料的TD负载率达到59.2%，熔融焓为140.9 J/g。GO的引入使PI气凝胶导热系数提升100.0%。PI@TD@GO5复合材料展现出卓越的热稳定性，在80°C下加热6小时后仅出现2.42%的微量泄漏率，且在经历100次连续热循环后仍保持形态稳定性。%%该材料在阻燃性能方面亦表现出显著提升，与原始TD相比，峰值热释放率（PHRR）降低47.6%，总热释放量（THR）大幅下降35.3%。通过电池热管理（BTM）和火灾报警实验发现，PI@TD@GO5能将电池表面温度从80.1°C降至61.6°C，并在火焰侵袭下实现14秒内的火灾警报响应。%%因此，所制备的PI@TD@GO5复合材料在先进电池热管理与智能火灾报警技术的双重功能应用中具有重要潜力。
