日本東京大學的研究人員開發出了一種能夠長時間存儲熱能的新型材料,他們將這種材料稱為儲熱瓷(heat storage ceramic)。這是一種可以用作太陽能熱發電系統或有效利用工業余熱,能夠使熱能循環利用的儲熱材料,因為這種材料在弱壓力條件下就能釋放出存儲的熱能。
能夠儲熱的材料包括磚或混凝土,能夠緩慢地釋放儲存的熱量,而其他材料如水或乙二醇,當它們從固態轉換成液態的時候會吸收熱量。但是,這些材料中沒有一個能夠長時間的儲存熱能,因為他們會隨著時間緩慢地、自然地釋放熱量。一種能夠長時間儲存熱能并在指定的時間里釋放熱量的材料,對于可再生能源領域來說是一個福音。
日本東京大學研究生院Ohkoshi教授的研究團隊開發了這種能夠長時間存儲熱能的儲熱瓷(heat storage ceramic)。這個材料,被稱為條狀λ五氧化三鈦,僅由鈦原子和氧原子組成,能夠吸收和釋放大量的熱能(230 kJ L-1)。存儲的熱能量非常大,相當于與在熔點的水的70%相變儲能。此外,弱壓力條件下,60 MPa (mega Pascal)就促使條狀λ五氧化三鈦相變成β五氧化三鈦,釋放出存儲的熱量。除了直接應用熱能,熱量也能夠被儲存,以通過材料的電流或用光照射的方式,通過各種方法促使材料反復吸收和釋放熱量。
條狀λ五氧化三鈦是一種簡單的氧化鈦,蘊藏量豐富的元素而且很環保。目前儲熱瓷(heat storage ceramic)有望成為太陽能發電系統中應用的新材料,歐洲國家正在積極地推動其應用,而且它還能有效利用工業余熱。這種材料還能在高級電子設備中應用,如壓敏片,可重復利用的加熱墊,壓敏導電傳感器,電流驅動型電阻隨機存取存儲器(ReRAM),和光存儲器等。
8月7日,2025中國化工學會能源、材料與化工學術會議在中國石油蘭州石化公司召開,400余名專家、學者齊聚金城蘭州,聚焦國家重大戰略和產業深度發展需求開展深入交流研討,共享最新成果,加快推進甘肅省綠色......
美國麻省理工學院(MIT)團隊開發出一種全自動機器人系統,可大幅加快對新型半導體材料的性能分析和測試速度。這項發表于《科學進展》雜志的技術突破,將極大提升當前對高效太陽能電池板材料的研發進程,還將為下......
紅外非線性光學晶體作為激光頻率轉換的關鍵器件,在全固態激光器中具有重要的應用。當前商用的紅外非線性光學晶體主要包括黃銅礦型化合物如AgGaS2, AgGaSe2和ZnGeP2 等。......
美國萊斯大學科學家領銜的團隊在材料領域取得一項突破性進展。他們通過向二硫化鉭(TaS2)中摻入微量銦元素,制備出具有特殊電子結構的“克萊默節點線”金屬。這項發表于最新一期《自然·通訊》雜志的研究,為開......
自然界中,生物離子通道能夠精準篩分離子。這激發了研究人員構筑仿生離子篩分材料的靈感。這些材料可以分離一種陽離子跟其他陽離子,也能夠將一種陰離子跟其他陰離子分開,廣泛應用于化工和環境領域。用于分離陽離子......
記者從南京航空航天大學獲悉,該校李偉偉教授與清華大學南策文院士等共同研制出一種新型介電儲能材料,其能量密度是主流商用介電儲能材料的數十至數百倍,有望成為下一代高功率脈沖技術的核心器件。國際頂級學術期刊......
金屬材料在長期使用過程中產生的疲勞失效是威脅重大工程安全的隱形殺手。經過多年攻關,我國科學家日前破解了這一難題,成功讓金屬材料在保持高強度、高塑性的同時,還大幅提升了抗疲勞能力。這一成果北京時間4日凌......
有多種成本低且儲量豐富的材料,可利用濕度變化,直接從空氣中捕碳。圖片來源:美國西北大學美國西北大學科學家開展的一項最新研究表明,有多種成本低且儲量豐富的材料,可利用濕度變化,直接從空氣中捕碳。他們稱之......
金屬是重要的基礎材料,廣泛應用于建筑、能源、交通等領域。但當金屬受到非對稱的循環外力時,會產生塑性變形,塑性變形逐漸累積就會形成“棘輪損傷”。這種損傷會導致金屬突然斷裂,嚴重威脅工程安全。為了攻克這一......
圖(a,b)高熱穩定性熱電器件的原子級界面設計,(c)全鎂基器件在不同溫差下的轉換效率與現有器件的對比,(d)全鎂基熱電模塊的熱循環可靠性評估在國家自然科學基金項目(批準號:U23A20685、521......