仿生多功能金属网

动态充电，容量不减

这种可移动的太阳能/电热充电器能跟随固液界面动态移动，在保持相变材料几乎全部潜热容量的同时实现快速充热。

Li, Xiaoxiang · Liu, Yadong · Xu, Yangzhe · Hu, Ting · 付本威 · 宋成轶 · 尚文 · 陶鹏 · 邓涛

Matter 2023

具体参数

充电速率

{'zh': '≥1.1', 'en': '≥1.1'} mm/min

太阳能热存储效率

{'zh': '~90.1', 'en': '~90.1'} %

电热存储效率

{'zh': '~86.1', 'en': '~86.1'} %

驱动电压

{'zh': '≤1', 'en': '≤1'} V

最低光照强度

{'zh': '≤500', 'en': '≤500'} mW/cm²

热响应时间

{'zh': '<1', 'en': '<1'} min

太阳能吸收率

{'zh': '~94', 'en': '~94'} %

电导率

{'zh': '6622', 'en': '6622'} S/cm

技术优势

容量不损失

充电器只占相变材料体积的很小一部分，避免了常规添加高导热填料导致的潜热容量下降。

充电速度极快

基于动态追踪固液界面，热响应时间低于1分钟，充电速率超过1.1 mm/min，可快速存储太阳能或电热。

极低驱动条件

仅需不到1 V的电压或低于500 mW/cm²的光照即可实现快速充电，可充分利用低品位可再生能源。

材料廉价耐用

Fe-Cr-Al合金网具有高导电性、强耐腐蚀性和高温稳定性，可长期反复使用。

应用场景

• 相变储能：大幅提升充热速度，同时保持相变材料的高储能密度。
• 太阳能热利用：在低光强下高效捕获太阳热并快速存储，适用于分布式供热。
• 电加热器件：利用低电压快速电热存储，可整合到离网或余热回收系统。
• 仿生功能表面：借鉴仿生结构实现动态固液界面追踪，可推广到其他传热强化场景。