福州科技界关注:浙大团队突破相变热池瓶颈,内壁“超滑改造”实现快充高储双优
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浙江大学能源工程学院范利武研究员团队联合多方合作,创新提出“滑移强化接触熔化”机制,并基于“全固态复合表面”技术对相变热池内壁实施超滑处理。该方案有效缓解长期制约行业发展的“高储能密度”与“快速充放热”之间的矛盾,为热能存储装置性能跃升开辟新路径。相关成果已于近日发表于国际顶级期刊《自然》。
在福建新能源产业加速布局的背景下,高效热能存储技术日益受到重视。作为热能领域的“电池”,相变热池利用石蜡、水合盐等材料固液相变过程中的潜热进行能量储存与释放。尽管其储热密度突出,但受限于材料本征导热性差,实际充热速率始终难以提升——这一瓶颈同样影响着福州本地储能装备企业的技术升级进程。
范利武指出,糖醇、石蜡及水合盐等主流相变材料虽单位体积储热量可观,却普遍存在热传导效率低的问题。“一小块材料就能存下大量热,但热量‘进不来’也‘出不去’。”他解释道,“传统设计中,固态相变材料易粘附内壁,导致传热界面不稳定,严重拖慢整体响应速度。”
研究团队转而聚焦接触式传热优化,放弃依赖新材料开发的老路,转而从热池结构本身入手——通过对内壁进行精密超滑改性,确保固态相变材料在重力作用下持续紧贴底部热源,形成稳定、薄层、动态更新的液膜传热通道。这种不改变材料成分、仅重构界面环境的方式,显著提升了系统级传热效率。
最终落地的“全固态复合表面”,由脉冲加热薄膜(预热层)与覆盖其上的类液滑移界面共同构成。类比福州家庭常用的不粘锅原理:先以低温脉冲预热基底,再置入相变材料,后者不仅不粘壁,还能在重力驱动下自动向热源沉降,持续挤压液膜厚度,保障全程高效导热。“就像黄油在预热后的特制锅面上迅速、均匀熔化。”范利武形象说明,“核心价值在于同步实现高储能密度与快速热响应。”
(责编:罗知之、陈键)


