中國儲能網(wǎng)訊：浙江大學能源工程學院研究員范利武團隊與其合作者提出全新的“滑移強化接觸熔化”機制，用“全固態(tài)復合表面”給相變熱池內(nèi)壁做了個“滑溜溜的改造”，為打破儲能量大與充放熱速度快之間的矛盾，提升相變熱池的性能提供了新思路。相關研究成果8日發(fā)表在國際期刊《自然》上。
電池是現(xiàn)代生活不可或缺的設備，而“熱池”作為熱能存儲裝置，與電池原理相似，可實現(xiàn)熱量的儲存與釋放。熱池種類繁多，其中“相變熱池”利用石蠟、水合鹽等材料在固液轉換時的“相變潛熱”儲熱。然而，儲能量大與充放熱速度快之間的矛盾，一直制約著相變熱池的性能提升。
“石蠟、水合鹽、糖醇在相變時儲熱密度很高，很小一塊就能‘裝’下很多熱量，但這類儲熱天賦高的材料導熱能力往往很差，充熱速度很慢?！狈独浣榻B。
研究團隊瞄準接觸式傳熱，給熱池內(nèi)壁做了層超滑處理，讓固態(tài)的相變材料不粘壁，靠自身重力一直緊貼底部熱源，近距離接受不斷傳來的熱量，使“熱池”全程保持高傳熱速率。該方法不依賴特殊的相變材料，只通過優(yōu)化相變熱池內(nèi)壁環(huán)境實現(xiàn)高效傳熱。
這一核心思路最終落地為“全固態(tài)復合表面”，其由能脈沖加熱的薄膜（預熱層）與覆蓋在薄膜表面的“類液涂層”（滑移界面）組成。“就像在鍋底涂了一層超順滑的特殊涂層，再用小火快速預熱鍋底，把一塊黃油放上去。不僅不粘鍋，還能自己滑動著快速熔化?！狈独浣榻B，除此以外相變材料會在自身重力作用下持續(xù)下沉，把熔化產(chǎn)生的液膜壓得更薄，全程緊貼加熱表面高效傳熱?！霸摷夹g最核心的優(yōu)勢，是實現(xiàn)了‘快充’與‘高儲’的雙贏。”范利武說。
