新興跨季儲能材料登場 可有效存儲太陽熱能四個月

最近英國科學(xué)團隊研發(fā)一種新型儲熱晶體材料，不僅可以在室溫環(huán)境下存儲四個月以上的太陽熱能，還能依照需求釋放熱能，有鑒于這款儲能材料能長時間儲熱，團隊認為它會是將來冬季御寒大作戰(zhàn)的潛在幫手。

英國蘭卡斯特大學(xué)研發(fā)的材料主要是基于多孔材料界新秀：金屬有機框架材料(metal-organic framework，MOF)，它是由無機金屬與有機配位體自組裝形成的碳基3D架構(gòu)，具多孔性質(zhì)與高比表面積，可以吸收大量的氣體、又或是結(jié)合其他小分子制成復(fù)合材料，因此不同的組成材料更會有不同的物理或化學(xué)性質(zhì)。

其中團隊著手研究的MOF材料里面就塞滿滿的偶氮苯(azobenzene)，團隊指出，偶氮苯化合物具有優(yōu)異的捕獲光性能，可以當(dāng)作MOF的“分子機器(molecular machine)”，也就是開關(guān)，當(dāng)接收到光與熱等外部刺激的時候，就可以改變形狀。

通過實驗，若材料暴露在紫外線燈下，MOF其中的偶氮苯會讓材料內(nèi)部變成應(yīng)變結(jié)構(gòu)(strained configuration)，這有點類似彈簧的彈性位能、也是通過形變來存儲能量，團隊指出，縮小的MOF孔也能捕獲偶氮苯分子，能長時間存儲熱能，若要進行“開關(guān)”動作，也只要施加外部熱能即可。

蘭開斯特大學(xué)材料化學(xué)高級講師兼計劃主持人John Griffin表示，它有點類似相變材料，可以當(dāng)作電熱水袋暖手用，差別在于不用充電、只要照光即可獲得能量，因此無論是在儲熱還是釋放熱能時，都不會有能量損失，盼未來隨著進一步研究，可以制造存儲其他能量的材料。

進一步測試顯示，該材料能夠存儲至少四個月的能量，遠比其他光敏材料的幾小時、幾天還要更久，能應(yīng)用在跨季儲熱技術(shù)，除此之外，由于MOF材料并非液體燃料，穩(wěn)定性更高且能再開發(fā)成涂層或是獨立設(shè)備，應(yīng)用范圍也更廣了些。

團隊認為該材料能應(yīng)用在偏遠地區(qū)或遠離電網(wǎng)的加熱系統(tǒng)，又或是變成住家與辦公室的環(huán)保供暖選項，至于要如何加熱，可以試試涂在建筑外墻、汽車擋風(fēng)玻璃等，變成另一種居家旅行必備良伴。

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