我科研团队研制出可快充“热池”

来源：科技日报

科技日报杭州1月8日电 （记者江耘 通讯员周天宇 查蒙）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，用“全固态复合表面”给相变热池内壁做了个“滑溜溜的改造”，为打破储能量大与充放热速度快之间的矛盾，提升相变热池的性能提供了新思路。相关研究成果8日发表在国际期刊《自然》上。

电池是现代生活不可或缺的设备，而“热池”作为热能存储装置，与电池原理相似，可实现热量的储存与释放。热池种类繁多，其中“相变热池”利用石蜡、水合盐等材料在固液转换时的“相变潜热”储热。然而，储能量大与充放热速度快之间的矛盾，一直制约着相变热池的性能提升。

“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。

研究团队瞄准接触式传热，给热池内壁做了层超滑处理，让固态的相变材料不粘壁，靠自身重力一直紧贴底部热源，近距离接受不断传来的热量，使“热池”全程保持高传热速率。该方法不依赖特殊的相变材料，只通过优化相变热池内壁环境实现高效传热。

这一核心思路最终落地为“全固态复合表面”，其由能脉冲加热的薄膜（预热层）与覆盖在薄膜表面的“类液涂层”（滑移界面）组成。“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熔化。”范利武介绍，除此以外相变材料会在自身重力作用下持续下沉，把熔化产生的液膜压得更薄，全程紧贴加热表面高效传热。“该技术最核心的优势，是实现了‘快充’与‘高储’的双赢。”范利武说。