浙大范利武、宁大叶羽敏、普林斯顿大学胡楠 Nature：高功率相变储热

背景：相变储热材料（如石蜡、水合盐、糖醇）具有高能量密度，但普遍存在导热性差、充放热速度慢的问题，限制了其在高功率应用中的性能。研究目的：为了克服储热密度与充热速度之间的矛盾，浙江大学范利武研究员团队与合作者提出了一种新的“滑移强化接触熔化”机制，旨在通过界面设计实现相变热池的快速充热。结论：研究团队开发了由脉冲加热薄膜和类液涂层构成的“全固态复合表面”，应用于热池内壁，使固态相变材料能够脱离壁面并在重力作用下紧贴热源滑动，从而显著提升传热速率。实验表明，该技术在使用普通有机相变材料时，功率密度达850 kW/m³，能量密度保持31 kWh/m³；与复合相变材料结合后，功率密度进一步提升至1100 kW/m³。该机制具有材料普适性，可适配多种相变材料，为开发高性能、快充的相变储热装置提供了高效、经济的解决方案，在工业余热回收、太阳能利用等领域具有广阔应用前景。