本報訊(見習(xí)記者孫丹寧)中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員史全團隊基于化學(xué)熱力學(xué)原理與實驗指導(dǎo),在前期時空相變材料研究基礎(chǔ)上,通過調(diào)控相變熱力學(xué)行為與引入光熱轉(zhuǎn)化單元,開發(fā)了一種具有熱能長期儲存與可控釋放且兼具光熱轉(zhuǎn)化功能的赤蘚糖醇基時空相變材料,可作為一種新型的太陽能光熱燃料。近日,相關(guān)成果發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》。
太陽能是地球上最豐富的可再生清潔能源,但其廣泛應(yīng)用受間歇性、天氣、地域等因素限制。太陽能光熱燃料可以將太陽光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能進行長期存儲,并可在需要時通過特定方式誘導(dǎo)該能量以熱能的形式釋放,是近年來太陽能熱利用技術(shù)研究領(lǐng)域的熱點。然而,當(dāng)前對太陽能光熱燃料的研究主要集中在具有不同分子構(gòu)象能量差的分子基材料上。 在前期研究的基礎(chǔ)上,團隊開發(fā)了一種具有光熱轉(zhuǎn)化功能的赤蘚糖醇基復(fù)合相變材料。實驗結(jié)果表明,引入光熱轉(zhuǎn)化單元后,該復(fù)合相變材料展現(xiàn)出優(yōu)異的光熱轉(zhuǎn)化特性,經(jīng)同一光源相同時長的光照后,能達(dá)到的最高溫度從48℃提升至97℃,實現(xiàn)了太陽能向熱能的轉(zhuǎn)化與存儲。此外,該復(fù)合相變材料能夠在室溫條件下穩(wěn)定存儲熱能一個月以上,隨后可通過簡單的熱誘導(dǎo)或機械觸發(fā)方式釋放出儲存的潛熱。 該復(fù)合相變材料制備方法簡單、原料廉價易得、儲熱性能穩(wěn)定,尤其在可見光波段具備光熱轉(zhuǎn)化能力,有望實現(xiàn)材料規(guī)模化制備與技術(shù)應(yīng)用。該工作為時空相變材料的應(yīng)用及太陽能熱利用技術(shù)的發(fā)展提供了新方向。 相關(guān)論文信息: https://doi.org/10.1002/anie.202400759 《中國科學(xué)報》 (2024-03-14 第3版 綜合)
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