日本研究人員發(fā)現(xiàn)一種普通材料 可快速儲存并按需釋放余熱能量

在這項新的研究中，東北大學和Rigaku公司的研究人員發(fā)現(xiàn)，這種材料也能很好地用于熱存儲。研究小組將這種材料制成黑色粉末，然后在材料被加熱和冷卻的同時，使用X射線和透射電子顯微鏡來研究其晶體結構。

研究人員發(fā)現(xiàn)，通過一種被稱為水插層的機制，該材料在儲存和釋放熱量方面非常出色。從本質上講，當該材料暴露在足夠的熱量下時，儲存在其內部的水分子獲得能量并被釋放到其周圍的空氣中。這種現(xiàn)在已經脫水的材料有效地儲存了熱能，直到它被潮濕的空氣重新液化，這時它吸收水分子并再次釋放熱量。

這項研究的通訊作者Tetsu Ichitsubo說："這種'插層'機制，即水分子可逆地插入到一個分層材料中，對于熱存儲是非常有利的。它非常快速、可逆，而且材料的結構保持良好。此外，大氣中的氧氣不會使層狀氧化錳晶體降解，水也不會溶解它。這使得它成為工業(yè)環(huán)境中廢熱再利用的優(yōu)秀候選者。"

在這種情況下，該材料被加熱到200℃（392°F）以引發(fā)脫水，并冷卻到120℃（248°F）以在暴露于潮濕空氣中時釋放其儲存的熱量。該材料的能量密度超過每立方米1000兆焦耳，具有較長的使用壽命，并且可以在幾分鐘內進行蓄能和釋放。

研究人員說，這種材料可以用于捕捉和重新利用工業(yè)生產過程中作為廢熱損失的能量。

該研究發(fā)表在《自然通訊》雜志上。