储热技术取得新突破，工业节能迎来新利器 浙大团队研制出可快充“热池”

近日，国际顶级学术期刊《自然》发表了我国科学家在储热技术领域的一项重要突破。浙江大学能源工程学院研究员范利武团队与其合作者提出全新的“滑移强化接触熔化”机制，通过为“相变热池”内壁构造特殊表面，成功破解了储热材料充热速度与储热密度难以兼得的长期矛盾。Bqz新江南网|江南区域知名综合门户网

“石蜡、水合盐、糖醇在相变时储热密度很高，很小一块就能‘装’下很多热量，但这类储热天赋高的材料导热能力往往很差，充热速度很慢。”范利武介绍，传统提升热池充热速度的方法，要么牺牲储热密度，要么系统复杂难以循环应用。Bqz新江南网|江南区域知名综合门户网

研究团队将目光聚焦于“接触式传热”环节，创新性地为热池内壁打造了一层特殊“滑梯”——“全固态复合表面”。该表面由可脉冲加热的薄膜与覆盖其上的超光滑“类液涂层”构成。脉冲加热能在材料接触壁面处瞬间形成极薄液膜，使固态储热材料“悬浮”并易于滑动，而纳米级光滑的涂层则极大减少了滑动摩擦阻力。Bqz新江南网|江南区域知名综合门户网

“就像在锅底涂了一层超顺滑的特殊涂层，再用小火快速预热锅底，把一块黄油放上去不仅不粘锅，还能自己滑动着快速融化。”范利武形象地解释，同时材料在重力作用下持续下沉，始终紧贴热源，保证了传热过程持续高效。Bqz新江南网|江南区域知名综合门户网

实验数据有力证明了该技术的优越性。在测试“快充”效果时，若使用普通有机相变材料，热池的功率密度达到850kW/m3（代表充热速度），能量密度保持31kWh/m3(代表储热能力)；如果与导热增强的复合相变材料结合，功率密度飙升至1100kW/m3，能量密度仍有27kWh/m3，实现了“快充”与“高储”的双赢。Bqz新江南网|江南区域知名综合门户网

这项成果得益于跨学科深度交叉合作。范利武团队从工程热物理基础原理出发，融合了宁波大学叶羽敏团队的超滑涂层技术、普林斯顿大学胡楠所在团队的微流体建模技术，形成了强大的科研合力。Bqz新江南网|江南区域知名综合门户网

在工业应用层面，该技术有着巨大潜力。“它可以基于现有储热装备直接改造，并且适配多种类、多温区的相变材料，可扩展性强。”论文第一作者、浙大博士生李梓瑞介绍，该技术有望广泛应用于工业余热回收、太阳能热利用、电力电子热控等领域，助力企业节能减碳与成本控制。Bqz新江南网|江南区域知名综合门户网