1月8日,中新网从杭州传来消息,曹丹报道了浙大团队在储能领域取得的重大突破。就在当天,《自然》杂志在线发布了中国科学家在储热技术上的一项创新。浙江大学能源工程学院的范利武研究员和他的团队,联手宁波大学的叶羽敏教授以及普林斯顿大学的胡楠研究员,把目光投向了一种全新的“滑移强化接触熔化”机制。 这次研究重点放在“接触式传热”环节,团队给热池内壁打造了一个特殊的“滑梯”,就是所谓的“全固态复合表面”。这个表面由可脉冲加热的薄膜和覆盖其上的超光滑涂层组成。当脉冲加热施加后,就能瞬间在材料接触壁面处形成一层极薄的液膜,让固态储热材料“悬浮”起来,变得容易滑动。而纳米级光滑的涂层又极大地减少了滑动时的摩擦阻力。 传统的方法通常要在储热密度和充热速度之间做取舍。范利武用打比方的方式解释道:“我们就像是在锅底做了超滑处理还快速预热一样。这样放进去的黄油不仅不会粘锅,还能自行滑动并快速融化。” 测试结果显示了这项技术的优越性。比如用普通有机相变材料时,功率密度能达到850千瓦每立方米,能量密度保持31千瓦时每立方米;要是结合导热增强的复合材料,功率密度更是飙升到1100千瓦每立方米,能量密度仍有27千瓦时每立方米。这就实现了“快充”和“高储”的同时实现。 这个成果的背后是跨学科合作的结果。范利武团队从工程热物理基础原理出发,融合了叶羽敏的超滑涂层技术以及胡楠团队的微流体建模技术。 第一作者李梓瑞表示,这种方案可以直接改造现有装备,适配多种相变材料和不同温区。在应用方面潜力巨大,有望应用于工业余热回收、太阳能热利用和电力电子热控等领域。 团队计划接下来放大热池规模,并深入解析相变传热机理。目前他们的技术已经在有机材料上稳定运行了上万小时。 最后范利武说:“我们希望这项技术能为全球能源可持续发展注入新动能。”