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太陽能是(shi)地(di)球上(shang)最豐富的可再生清潔能源，但其廣泛應用受到間歇(xie)性、天氣、地(di)域(yu)等因素的限制。

近日，中國科學院(yuan)大連化(hua)學物理研究所研究員(yuan)史全團隊基(ji)于化(hua)學熱(re)力(li)學原理與實驗指導，在(zai)前期(qi)時空相(xiang)變(bian)材料(liao)研究基(ji)礎(chu)上(shang)，通過調控相(xiang)變(bian)熱(re)力(li)學行(xing)為(wei)(wei)與引入(ru)光熱(re)轉化(hua)單元，開發(fa)了一種具有熱(re)能(neng)(neng)長期(qi)儲存與可控釋放且(qie)兼具光熱(re)轉化(hua)功能(neng)(neng)的赤蘚糖醇基(ji)時空相(xiang)變(bian)材料(liao)，可作為(wei)(wei)一種新型的太陽(yang)能(neng)(neng)光熱(re)燃料(liao)。相(xiang)關成果發(fa)表在(zai)《德(de)國應用(yong)化(hua)學》上(shang)。

太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)光(guang)熱燃料(liao)可以(yi)將(jiang)太(tai)陽(yang)光(guang)能(neng)(neng)轉化為化學能(neng)(neng)進行長(chang)期存(cun)儲，并可在需要時通過特(te)定(ding)方式(shi)誘導(dao)該能(neng)(neng)量(liang)以(yi)熱能(neng)(neng)的(de)形式(shi)釋放，是近(jin)年來太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)熱利用技術研(yan)究領域的(de)熱點。然(ran)而，當前對太(tai)陽(yang)能(neng)(neng)光(guang)熱燃料(liao)的(de)研(yan)究主要集中在具有不同分子構象(xiang)能(neng)(neng)量(liang)差(cha)的(de)分子基材(cai)料(liao)上，在實際規模化應(ying)用中面臨著諸(zhu)多挑戰。

在前(qian)期(qi)研究的(de)(de)(de)基礎(chu)上(shang)，團隊(dui)開發(fa)了一(yi)種具有光(guang)(guang)熱(re)轉(zhuan)化(hua)功能(neng)的(de)(de)(de)赤蘚糖醇基復(fu)(fu)合相變(bian)材(cai)(cai)料(liao)。實(shi)驗結果表(biao)明，引入光(guang)(guang)熱(re)轉(zhuan)化(hua)單元后(hou)，該(gai)復(fu)(fu)合相變(bian)材(cai)(cai)料(liao)展現(xian)出(chu)優異(yi)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)熱(re)轉(zhuan)化(hua)特性(xing)，經同(tong)(tong)一(yi)光(guang)(guang)源(yuan)相同(tong)(tong)時(shi)長的(de)(de)(de)光(guang)(guang)照(zhao)后(hou)能(neng)達(da)到(dao)的(de)(de)(de)最高溫度，將從48°C提升至97°C，實(shi)現(xian)了太陽能(neng)向熱(re)能(neng)的(de)(de)(de)轉(zhuan)化(hua)與存儲(chu)(chu)。此外，該(gai)復(fu)(fu)合相變(bian)材(cai)(cai)料(liao)能(neng)夠(gou)在室溫條(tiao)件下(xia)穩(wen)定存儲(chu)(chu)熱(re)能(neng)一(yi)個月以上(shang)，隨(sui)后(hou)可通過簡單的(de)(de)(de)熱(re)誘導或機(ji)械觸發(fa)的(de)(de)(de)方(fang)式釋(shi)放(fang)出(chu)儲(chu)(chu)存的(de)(de)(de)潛(qian)熱(re)。

該復合相變材料(liao)制備方法簡單、原料(liao)廉價易得、儲熱性能穩定，尤其在(zai)可見光波(bo)段具備光熱轉化能力，有望實現材料(liao)規模化制備與技術(shu)應(ying)用(yong)(yong)。本工作為(wei)時空相變材料(liao)的應(ying)用(yong)(yong)及(ji)太陽能熱利用(yong)(yong)技術(shu)的發展提供了(le)新方向。

相關論文信息：//doi.org/10.1002/anie.202400759