冬季结冰是一种常见的自然现象，给交通运输、航空电力等领域带来巨大的安全隐患和经济损失，因此亟待发展具有高效延迟结冰性能的防冰材料与技术。光热超疏水材料与相变材料相结合可克服对太阳辐射的高度依赖，在阴天或夜间条件下通过自身相变能释放热量实现防/除冰。然而，目前光热储能防除冰材料中相变材料的选择及相变传热机制研究较少，如何更有效地管理能量储存和控制潜热释放，使相变材料潜热最大化利用依旧存在挑战。
   为解决这一难题，本研究开展了复合不同相变材料的超疏水表面防冰性能及传热机制研究，并且受北极熊皮毛的启发，设计了一种具有光热效应的超疏水表层和脂肪状储能层的仿生多层光热超疏水储能涂层（photothermal superhydrophobic energy-storage coatings，PSECs）。该材料通过光热、超疏水、储能三重作用协同实现高效防/除冰。同时，对掺杂不同相变材料的PSECs进行了防冰性能对比，结果表明当相变温度与环境温度高度匹配时，涂层展现出更优异的防冰性能。进一步对传热过程进行了分析，发现相变温度与环境温度的差值会影响热损失速率、表面温度及防冰性能。本研究不仅提出了高效防/除冰材料的制备方法，更系统解析了PSECs在防/除冰过程中的热传递行为，为高性能防冰/除冰材料设计提供了理论支撑。