客观日本

东大·筑波大学研究团队发现“蓄热陶瓷”

2015年09月17日 化学材料

近日,东京大学研究生院理学系研究科的大越慎一教授与筑波大学数理物质系的所裕子副教授所带领的研究团队发现了一种可持续储存热能的“蓄热陶瓷”。该储存的热能在加压时可自由取出使用,作为蓄热材料有望在太阳能发电系统以及工厂散热方面应用。

“蓄热陶瓷”是仅由钛原子和氧原子构成(带状λ-Ti3O5;stripe-type λ-Ti3O5)的物质。将人们熟知的白色颜料——多晶性化合物二氧化钛(TiO2)在一定条件下进行烧制生成。因其形态为固体,极方便使用。且原料氧化钛的埋藏量也很丰富。

带状λ-Ti3O5具有金属属性,加热后可儲存相当于水的溶解热的70%,即1升可储存热量230Kj的热能。对其施加60Mpa压力(相当于高跟鞋鞋跟压力的5倍程度)时,它会转化为具有半导体属性的β-Ti3O5,此时可释放储存的热能。

进而对β-Ti3O5施以200度以上的加热后,它将再次恢复成为λ-Ti3O5,温度降至室温后仍可保持λ-Ti3O5的状态;故可持续、反复实现蓄热和放热。经验证,除加热外,该物质还可在通电或光照条件下进行蓄热。

研究团队称,因该“蓄热陶瓷”具有受电流或光照等外部刺激会发生变化的特性,有望应用于感压传感器、光记忆材料等

东大·筑波大学研究团队发现“蓄热陶瓷” 利用“蓄热陶瓷”的热能再生利用系统的模式图。

以油等物质为媒介存储热能,在夜间等低温环境下通过加压释放热能

原文链接
http://www.s.u-tokyo.ac.jp/ja/press/6185/

文/CRCC编辑部 图/摘自原文