日本科学家开发出一种有广泛应用前景的蓄热陶瓷材料

近年来，一种可将工厂、发电站的废热蓄积并加以利用的蓄热技术的开发正在推进。蓄热技术利用材料内部能量的转化，能对热能进行收集、存储与释放，进而实现对热能供求关系的合理调控，能够减少化石燃料的消耗量而实现节能化。

在蓄热技术中，能够长时间蓄热且蓄热密度高，能够使热输送容易的化学蓄热材料备受关注。近日，日本松下公司的研发人员和东京大学科学家合作开发了一种能够长期蓄热的陶瓷材料。

蓄热材料由钪取代的λ-三钛五氧化物（λ-Sc_xTi_3-xO₅）组成，其可在38 °C（311 K）到67°C（340 K）的温和温度下吸收热能。另外研究发现，这个系列的蓄热材料在低于水的沸腾温度（100°C）下通过固-固相变吸收热能，可以从发电厂涡轮机的冷却水中回收热能，从而减轻海水温度的升高，不仅如此，它还可以通过压力和加热释放蓄积的热能，使其得到应用，这种蓄热性能可以为火力发电厂和核电厂提供先进的能源再利用技术，并减轻废热对环境的负面影响。。

因此，由λ-Sc_xTi_3-xO₅组成的蓄热陶瓷具有蓄积热电厂和核电站热水的热能，并通过施加外压按需回收蓄积热能的应用潜力，除发电厂外，还可能用于从工厂，运输工具，移动电话和电子设备收集废热的蓄热，市场前景十分广阔。

参考文献：Yoshitaka Nakamura, et al, Long-term heat-storage ceramics absorbing thermal energy from hot water, Sci. Adv. 2020，DOI：10.1126/sciadv.aaz5264