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      1. 新兴跨季储能材料登场 可有效存储太阳热能四个月

        2020年12月8日

        最近英国科学团队研发一种新型储热晶体材料 ,不仅可以在室温环境下存储四个月以上的太阳热能,还能依照需求释放热能 ,有鉴于这款储能材料能长时间储热 ,团队认为它会是将来冬季御寒大作战的潜在帮手。

        英国兰卡斯特大学研发的材料主要是基于多孔材料界新秀:金属有机框架材料(metal-organic framework,MOF),它是由无机金属与有机配位体自组装形成的碳基3D架构,具多孔性质与高比表面积,可以吸收大量的气体、又或是结合其他小分子制成复合材料 ,因此不同的组成材料更会有不同的物理或化学性质。

        其中团队着手研究的MOF材料里面就塞满满的偶氮苯(azobenzene) ,团队指出 ,偶氮苯化合物具有优异的捕获光性能,可以当作MOF的“分子机器(molecular machine)”,也就是开关,当接收到光与热等外部刺激的时候,就可以改变形状。

        通过实验,若材料暴露在紫外线灯下 ,MOF其中的偶氮苯会让材料内部变成应变结构(strained configuration),这有点类似弹簧的弹性位能 、也是通过形变来存储能量 ,团队指出 ,缩小的MOF孔也能捕获偶氮苯分子,能长时间存储热能,若要进行“开关”动作 ,也只要施加外部热能即可 。

        兰开斯特大学材料化学高级讲师兼计划主持人John Griffin表示,它有点类似相变材料 ,可以当作电热水袋暖手用,差别在于不用充电 、只要照光即可获得能量 ,因此无论是在储热还是释放热能时,都不会有能量损失,盼未来随着进一步研究,可以制造存储其他能量的材料。

        进一步测试显示 ,该材料能够存储至少四个月的能量,远比其他光敏材料的几小时、几天还要更久 ,能应用在跨季储热技术,除此之外,由于MOF材料并非液体燃料,稳定性更高且能再开发成涂层或是独立设备,应用范围也更广了些。

        团队认为该材料能应用在偏远地区或远离电网的加热系统,又或是变成住家与办公室的环保供暖选项,至于要如何加热,可以试试涂在建筑外墙、汽车挡风玻璃等 ,变成另一种居家旅行必备良伴。

        来源(十轮网) 作者(十轮网)

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