蓋世汽車訊 相變材料（PCM）是一種在物質(zhì)的兩種基本狀態(tài)（例如固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)）之間轉(zhuǎn)換時(shí)釋放或吸收能量的物質(zhì)。濕毛巾可以降低溫度也是因?yàn)闈衩碇泻兴?，而水是一種PCM，會(huì)在蒸發(fā)，也就是從液態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)闅鈶B(tài)時(shí)吸收熱量。

由于社會(huì)不斷從化石燃料轉(zhuǎn)向僅間歇性可用的可再生能源，可吸收和釋放能量的PCM最近得到諸多關(guān)注。由于夜間無(wú)陽(yáng)光且風(fēng)向多變，因此我們無(wú)法在需要時(shí)捕獲能量；因此我們需要找到方法來(lái)存儲(chǔ)能力以備將來(lái)使用。而PCM有望成為一種存儲(chǔ)解決方案，但目前該材料受到技術(shù)限制。

據(jù)外媒報(bào)道，伊利諾伊大學(xué)香檳分校（University of Illinois at Urbana-Champaign）博士指導(dǎo)教師Nenad Miljkovic表示：“所有熱能存儲(chǔ)（TES）系統(tǒng)都有兩個(gè)重要指標(biāo)，分別是能量密度，即每單位體積或每單位質(zhì)量可以儲(chǔ)存的能量；以及功率密度，即可從系統(tǒng)中每單位體積或每單位質(zhì)量提取能量的速率。但大多數(shù)系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩種指標(biāo)均保持高水平?！?/p>

圖片來(lái)源：伊利諾伊大學(xué)香檳分校

Miljkovic還表示：“三四十年來(lái)，人們解決該問(wèn)題的方式是制造符合材料，其一部分材料為金屬或金屬基體，以幫助傳導(dǎo)熱量并實(shí)現(xiàn)良好的功率密度，但卻也因此降低了材料的存儲(chǔ)性能及能量密度。但此次我們開(kāi)發(fā)出全新方法，即將PCM至于熱源旁邊，從而僅對(duì)熔化的PCM施加少許壓力，進(jìn)而可將能量密度和功率密度隔離開(kāi)來(lái)?！?/p>

此前，為了實(shí)現(xiàn)從固體到液體的轉(zhuǎn)變，研究人員使用固定熱源來(lái)熔化相鄰的固定 PCM塊。隨著熱量熔化PCM的近側(cè)，PCM的“熔化前沿”會(huì)遠(yuǎn)離熱源，且熱源和收縮PCM間越來(lái)越遠(yuǎn)的距離會(huì)減少功率密度，并降低系統(tǒng)效能。

實(shí)驗(yàn)證明，新研究方法效果顯著。Miljkovic稱該方案的靈感來(lái)自于低技術(shù)觀察，即在熱鍋中按壓黃油會(huì)比不動(dòng)它化的更快。因此，新解決方案十分簡(jiǎn)單，并不需要復(fù)雜材料或昂貴系統(tǒng)。

另一位研究院William King也稱：“長(zhǎng)期以來(lái)，研究人員對(duì)熱存儲(chǔ)一直很感興趣，但該技術(shù)的應(yīng)用并不廣泛。因此我們需要實(shí)現(xiàn)高功率，才能使該技術(shù)應(yīng)用于電動(dòng)汽車、發(fā)電和數(shù)據(jù)中心等要求嚴(yán)苛的應(yīng)用中。而我們的研究方案或可實(shí)現(xiàn)高功率熱能存儲(chǔ)?！?/p>

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