多孔基定形復合相變材料傳熱性能提升研究進展

王靜靜，徐小亮，梁凱彥，王 戈

北京科技大學材料科學與工程學院，北京 100083

隨著自然界中石油和化石燃料等能源的日益消耗，以太陽能、風能、地熱能、海洋能等取代傳統化石能源是能源可持續發展的必由之路.然而，這些新能源能量密度較低，受天氣、地理位置及時間的影響較大，往往存在間歇性、隨機性和波動性等缺點，導致能量供求在時間、空間和強度上失配，能源有效利用率低，造成巨大浪費.如何通過先進的儲能技術手段實現新能源的合理高效利用已成為新能源大規模應用的難題.作為能量轉換的一種重要方式，潛熱儲能因具有蓄熱密度大、儲能過程溫度波動小、儲能系統易于運行控制等優點，成為目前應用最多和最重要的儲能方式[1-3].從原理上講，潛熱儲能是利用材料在相變過程中吸收或釋放大量潛熱達到能量存儲或釋放的目的.因此，先進的相變儲能材料是推動儲能技術發展的核心和關鍵，在促進新能源開發和提高能源利用率中起著至關重要的作用.

因具有高儲能密度、可重復使用和長循環穩定性，相變材料（phase-change materials，PCMs）已被廣泛應用于大陽能收集[4]、溫控綠室[5]、智能織物[6]等先進領域.按照相變形式，分為固-固、固-液、固-氣和液-氣相變材料.其中，固-液相變儲能材料因具有儲能密度大、體積變化率小等優點，在儲能系統中顯示了更廣泛的應用前景.然而，固-液相變材料發展中存在的最主要問題是材料在相變過程中易發生……