在热能存储领域，相变热池因其独特的储热方式备受关注。这种装置通过石蜡、水合盐等材料在固液转换时释放或吸收的“相变潜热”来实现热量的储存与释放，原理与电池相似。然而，长期以来，相变热池的性能提升面临一个关键瓶颈——储能量大与充放热速度快之间存在矛盾，这一矛盾严重制约了其在实际应用中的表现。
浙江大学能源工程学院的一支研究团队针对这一难题展开了深入探索。团队成员范利武介绍，像石蜡、水合盐、糖醇这类相变材料，虽然具有极高的储热密度，仅需一小块就能储存大量热量，但它们的导热能力却十分有限，导致充热速度极为缓慢。这就像一个容量巨大的水桶，虽然能装很多水，但注水口却非常细小，注水过程耗时漫长。
为了突破这一困境，研究团队将目光聚焦在接触式传热上。他们提出了一种全新的“滑移强化接触熔化”机制，对相变热池的内壁进行了创新改造。具体而言，团队为热池内壁打造了一层超滑的“全固态复合表面”，让固态的相变材料不再粘附在内壁上。这样一来，相变材料能够依靠自身重力始终紧贴底部的热源，近距离接收不断传递而来的热量，从而在整个过程中保持高传热速率。值得注意的是，这种方法并不依赖于特殊的相变材料，而是通过优化热池内壁的环境来实现高效传热。
“全固态复合表面”的设计十分精妙，它由两部分组成：一层能够脉冲加热的薄膜，即预热层；以及覆盖在薄膜表面的“类液涂层”，也就是滑移界面。范利武形象地解释道：“这就好比在锅底涂上一层超顺滑的特殊涂层，再用小火快速预热锅底，然后把一块黄油放上去。黄油不仅不会粘锅，还能自己滑动着快速熔化。”除此之外，相变材料在自身重力的作用下会持续下沉，将熔化产生的液膜压得更薄，使其始终紧贴加热表面，进一步提高了传热效率。
这项创新技术最显著的优势在于实现了“快充”与“高储”的双赢。通过优化热池内壁的传热环境，相变热池在保持高储热能力的同时，大幅提升了充放热的速度。这一成果为提升相变热池的性能提供了全新的思路，有望推动热能存储技术在更多领域的应用和发展。相关研究成果已发表在国际权威期刊上，引起了学术界的广泛关注。
