25秒升温至550℃！天津大学研制出新型高温储热材料

据媒体报道，天津大学封伟教授团队成功研制出一种新型高温复合相变材料，兼具高储热密度与优异的循环稳定性，为太阳能光热发电及工业余热回收等高温应用场景提供了全新的解决方案。

太阳能、风能等清洁能源虽资源丰富，但其间歇性与波动性使得大规模高效利用长期受制于储能技术。如何实现高效、稳定的能量存储，一直是能源领域的核心课题。

尤其在冶金、光热发电等高温应用场景中，传统中低温相变材料难以满足需求。高温熔盐虽然具备较高的储热密度和良好的热稳定性，但它与石墨烯气凝胶之间的界面润湿性较差，接触角约为102°。

为解决这一难题，研究团队提出了一种界面调控策略——在氧化石墨烯与三元共晶盐的体系中引入聚乙二醇作为“桥接剂”。聚乙二醇如同一层“双面胶”，一端亲石墨烯、一端亲熔盐，有效改善了两相之间的相容性。

在80°C条件下搅拌形成均一凝胶体系后，再经过液氮定向冷冻、冷冻干燥及高温退火处理，最终构建出稳定的石墨烯气凝胶—熔盐复合结构。退火过程中，聚乙二醇被完全去除，熔盐则被成功限域于石墨烯的多孔骨架内部，实现均匀稳定的负载。

性能测试结果显示，该新型复合材料的初始熔化焓高达531.1焦耳/克，单位质量储热能力十分可观。在经历50次高温热循环后，仍能保持约93%的储热能力。在模拟聚光光照条件下，材料可在25秒内迅速升温至550°C，全光谱平均吸收率达92.7%，光热转换效率最高可达91.6%。

封伟教授表示，该材料有望应用于聚光太阳能光热发电系统，实现白天储热、夜间释能，从而有效缓解太阳能的间歇性问题；在工业高温余热回收等领域也展现出良好的应用潜力。

目前，团队正进一步优化材料的规模化制备工艺，并推动其在实际光热系统中的验证。