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日本的研究人員表明，一種普通的材料在儲存和釋放熱量方面非常出色，這可能使它在回收工業(yè)廢熱方面發(fā)揮作用。該材料與空氣交換水分，使其能夠快速吸收或釋放熱量。所述材料是一種一種常見的天然分層的氧化錳礦物，它含有鉀離子和結(jié)晶水，在能源儲存和作為水解催化劑方面顯示出前景。
在這項(xiàng)新的研究中，東北大學(xué)和Rigaku公司的研究人員發(fā)現(xiàn)，這種材料也能很好地用于熱存儲。研究小組將這種材料制成黑色粉末，然后在材料被加熱和冷卻的同時(shí)，使用X射線和透射電子顯微鏡來研究其晶體結(jié)構(gòu)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，通過一種被稱為水插層的機(jī)制，該材料在儲存和釋放熱量方面非常出色。從本質(zhì)上講，當(dāng)該材料暴露在足夠的熱量下時(shí)，儲存在其內(nèi)部的水分子獲得能量并被釋放到其周圍的空氣中。這種現(xiàn)在已經(jīng)脫水的材料有效地儲存了熱能，直到它被潮濕的空氣重新液化，這時(shí)它吸收水分子并再次釋放熱量。
這項(xiàng)研究的通訊作者Tetsu Ichitsubo說："這種'插層'機(jī)制，即水分子可逆地插入到一個(gè)分層材料中，對于熱存儲是非常有利的。它非?？焖?、可逆，而且材料的結(jié)構(gòu)保持良好。此外，大氣中的氧氣不會使層狀氧化錳晶體降解，水也不會溶解它。這使得它成為工業(yè)環(huán)境中廢熱再利用的優(yōu)秀候選者。"
在這種情況下，該材料被加熱到200℃(392°F)以引發(fā)脫水，并冷卻到120℃(248°F)以在暴露于潮濕空氣中時(shí)釋放其儲存的熱量。該材料的能量密度超過每立方米1000兆焦耳，具有較長的使用壽命，并且可以在幾分鐘內(nèi)進(jìn)行蓄能和釋放。
研究人員說，這種材料可以用于捕捉和重新利用工業(yè)生產(chǎn)過程中作為廢熱損失的能量。
該研究發(fā)表在《自然通訊》雜志上。
(原標(biāo)題：日本研究人員發(fā)現(xiàn)一種普通材料 可快速儲存并按需釋放余熱能量)
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