上海交大制冷所在国际重要期刊《Energy Storage Materials》上发表综述

近日， 上海交大制冷所王如竹教授带领的“能源-空气-水（ITEWA）”创新团队，在《Energy Storage Materials》上发表了题目为“Sorption Thermal Energy Storage: Concept, Process, Applications and Perspectives（吸附储热技术：概念、过程、应用和展望）”的综述，总结了吸附储热技术在材料、工作循环、系统设计和系统运新特性等方面的研究现状，并对技术难题和未来发展方向进行了展望。本文第一作者是制冷所博士研究生张艳楠，通讯作者是王如竹教授。

化石燃料等不可再生能源无法满足现代社会日益增长的能源需求，且会带来严重的环境问题。太阳能、工业废热和低谷电力等因总量大和环境友好性，被认为是有巨大应用前景的替代能源，但其间歇性、位置依赖性和时间依赖性造成了与用户需求的不匹配，无法通过传统能源利用方式得到有效利用。吸附储热技术是一种高效的新型能量利用方式，通过收集和储存多余的能量，并按需释放，实现供需平衡。

作者首先总结了传统物理吸附剂、新型多孔材料（MOF等）、化学吸附剂和复合吸附剂的吸附储热性能和研究成果；接着比较了基础的开式和闭式系统的储热性能，并总结和描述了新型的高性能工作循环，如双模式闭式跨季节储热系统和两级溶液吸收系统；之后总结了目前研究者们在开式系统，闭式固体吸附系统和溶液吸收系统中采用的改善整体性能的先进的设计策略；最后，作者提出了评价吸附储热系统的运行性能的关键参数，包括输入参数（充热热源的温区及可利用时间和场所），输出参数（温区、是否稳定、持续时长和输出功率）和性能评价参数（储热密度、系统热效率和反应床热效率），并汇总了文献报道的典型的开式和闭式吸附储热系统的上述参数。其中，作者总结了吸附储热系统的三种输出温度曲线的形状，并根据文献报道的数据分析了输入参数对输出温度的影响。

作者在文末给出了对于吸附储热技术的展望，包括建立获得预期性能的复合吸附剂的加工指南，研究系统实现稳定输出的机理和策略，建立完善的评价系统性能的通用标准和提高吸附反应床的传热传质性能。阅读论文

该研究工作得到了国家自然科学基金创新研究群体项目（51521004）的资助。王如竹教授领衔的ITEWA（Innovative Team for Energy, Water & Air）团队于2018年8月以来已经在《Cell Press》旗舰顶刊《Joule》上发表论文3篇，在《Advanced Materials》《Energy & Environmental Science》 《Angewandte Chemie》《 iScience》上发表论文各1篇, 在《Energy Storage Materials》上发表论文2篇。2020年新发的Joule关于MOF涂层发汗冷却电子散热以及EES关于最高效率太阳能海水淡化被美国科学促进会AAAS 的科学新闻及国际上众多科技媒体广泛报道。该团队致力于解决能源、水、空气交叉领域的前沿基础性科学问题和关键技术，旨在通过学科交叉实现材料-器件-系统层面的整体解决方案，推动相关领域取得突破性进展。

《Energy Storage Materials》期刊简介：期刊于2015年创刊，是新兴的新能源和材料科学领域的重要期刊，当前的CiteSc