相变热池技术背景与挑战 - 相变热池利用石蜡、水合盐、糖醇等材料的相变潜热存储热量，其核心需求是高能量密度和快速充放热[3] - 高能量密度与快速充放热相互排斥，因为熔化焓高的相变材料通常热导率低，限制了性能提升[3] - 传统提升充放热速率的方法，如制备高导热复合相变材料或施加外力，会不可避免地导致能量密度损失或增加额外能耗[5] 研究突破与核心机制 - 研究团队提出了一种名为“滑移强化紧密接触熔化”的新机制，可在不牺牲能量密度的情况下提高相变热池的充热速率[4][5] - 该策略基于对复合涂层的理性设计，涂层整合了脉冲加热层和类液滑移界面[5] - 脉冲加热层可预先熔化相变材料以启动紧密接触熔化，类液滑移界面则确保剩余固体不受阻碍地下沉，从而在整个充热过程中维持sCCM机制[5] 技术性能与影响 - 在采用有机相变材料的原型中，该技术实现了高达1100 ± 2% kW/m³的功率密度新纪录[5] - 该策略具有长循环寿命、适应性和可扩展性，可推广应用于各种相变材料，从而在宽广的温度范围内实现高性能热能存储[6] - 研究团队还建立了理论模型来解释滑移界面如何提高充热速率[5]