【来源：杭州日报学点点】
浙大新年科研“开门红”，今天登上《自然》。
为储热技术开启“快充”时代，博士生李梓瑞为唯一第一作者，以一项颠覆性设计拿下浙大新年首篇《自然》顶刊——让固态相变材料在特制内壁上“滑”起来，破解了长久困扰相变热池的储热密度与充热速度不可兼得的难题。浙大能源工程学院研究员范利武、宁波大学教授叶羽敏及普林斯顿大学博士后胡楠为论文共同通讯作者。
储热材料“自滑动、快传热”
“石蜡、水合盐、糖醇在相变时储热密度很高，很小一块就能‘装’下很多热量，但这类储热天赋高的材料导热能力往往很差，充热速度很慢。”范利武介绍，传统提升热池充热速度的方法，要么是往相变材料里掺高导热填料，虽然导热快了，但挤占了存储空间，导致储热能量密度下降；要么靠压力、磁力等外力帮忙，既费电又复杂，系统难以循环运行导致无法大规模应用。
团队另辟蹊径，瞄准了“接触式传热”这个关键。他们给热池内壁做了层超滑处理，让固态的相变材料不粘壁，靠自身重力一直紧贴底部热源，近距离接受不断传来的热量，使“热池”全程保持高传热速率。该方法不依赖特殊的相变材料，只通过优化相变热池内壁环境实现高效传热。
基于边界滑移强化的快充相变热池设计
“就像在锅底涂了一层超顺滑的特殊涂层，再用小火快速预热锅底，把一块黄油放上去不仅不粘锅，还能自己滑动着快速熔化。”范利武介绍，除此以外相变材料会在自身重力作用下持续下沉，把熔化产生的液膜压得更薄，全程紧贴加热表面高效传热。
在工业应用层面，该项技术有着巨大潜力。“它可以基于现有储热装备直接改造，并且可以适配多种类、多温区的相变材料，可扩展性强。”李梓瑞介绍，该技术可广泛应用于工业余热回收、太阳能热利用、电力电子热控等领域，能够助力企业节能减碳的同时降低能耗成本，催生绿色生产力。
团队成员
长期主义培养创新型人才
日常的教学科研中，范利武总是鼓励学生们刨根问底，去探索机制背后的理论根源。
在“滑移”这一创意萌发后，他便鼓励团队建立了考虑侧壁拖曳力的理论模型，通过固液拖曳力测试、滑动性能测试等多种实验反复验证后，他们惊喜地发现当滑移长度与侧壁微液膜厚度处于同一量级时，就可以在熔化过程中显著减小对剩余固体相的拖曳作用，进而能有效触发快速熔化。又经过大量的实验与推导，团队最终“闭环”了研究，在较大规模的密封式相变热池测试装置中展现了良好的“快充”性能。
作为论文唯一第一作者，李梓瑞本科阶段就加入了范利武团队。在导师的指导下，他先积累了一定的科研基础，再心无旁骛地全力冲刺具有挑战性的原创难题。“这几年的攻坚中，我们都不确定最后能产生怎么样的成果，但是团队的信任与默契帮助我沉下心攻关难题，投入到科学研究的‘持久战’中。”李梓瑞说。
这种长期主义的积累，培养出了兼具扎实功底、创新思维和灵活应变的研究人才，使“会读书的人”真正成为了“会创造的人”。
未来，团队还计划进一步放大热池规模，深入解析其中的相变传热机理，并解决材料耐久性、循环性等关键工程问题。相关延伸研究已实现有机相变材料上万小时稳定运行，具备了规模化工业应用的潜力。“我们乐见该项技术为全球能源可持续发展注入新动能，向世界展示中国在热储能领域的科研实力，并为能源领域的基础突破提供信心。”范利武介绍。
文字 | 记者 王泽英 通讯员 查蒙
编辑 | 点点君
审核 | 余敏 王厚明
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