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日本開發出能夠在弱壓條件下釋放儲熱的新材料

目錄:行業新聞發布時間:2018-06-29 11:25:21點擊率:

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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。



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