日前，德國弗勞恩霍夫（fraunhofer）的研究人員通過對沸石顆粒鍍鋁，有效提升其導熱率，從而使這種化學儲能材料能夠靈活的供熱和制冷提供解決方案。

沸石（左）鍍鋁沸石（右）

供暖和制冷系統(tǒng)中，會有大量的熱能未經(jīng)利用而浪費。比如，很多人都有屋頂太陽能熱水器的使用經(jīng)驗——它在夏天很管用，但在冬天……有一些商用系統(tǒng)配套大型水箱儲熱，但除了占用很大空間外，即便有很好的隔熱層，但如果沒及時利用，這些熱量終究會損失殆盡。沸石作為化學儲能材料不存在這樣的問題，它可以做到長期儲能而不流失，但也有一個缺點——導熱系數(shù)低，熱量傳遞難以進行。

沸石金屬化的熱交換器

Fraunhofer FEP的項目經(jīng)理Heidrun Klostermann博士說：“我們在沸石顆粒上涂上了鋁，這在第一次嘗試之后就增加了一倍，而不會對水的吸附和解吸產(chǎn)生負面影響。我們目前的目標是通過調(diào)整涂層將其提高5到10倍。”在這項工作中，研究人員面對的主要困難時對微小顆粒的鍍鋁。因為顆粒越小，則儲熱系統(tǒng)的比功率密度越高，但工藝也面臨越大挑戰(zhàn)。同時，鍍膜厚度必須達到幾十微米才能獲得足夠熱導率，而真空鍍膜工藝無法獲得滿意效果。

研究團隊采用了熱蒸發(fā)法（thermal evaporation），即在真空中將鋁線連續(xù)送入加熱的陶瓷板上，在那里鋁被蒸發(fā)并沉積在顆粒上，形成一層鋁。小球必須在桶中不斷循環(huán)，以便均勻覆蓋。工藝難點在于顆粒滾動同時進行涂覆，并確保達到足夠厚度。

除了儲熱，從Fraunhofer FEP研究人員的角度來看，沸石金屬化還可以為太陽能利用以及車輛提供服務(wù)。比如，將車輛運行導致的熱量用于熱化學空調(diào)循環(huán)的一部分利用起來。因此，沸石金屬化材料在未來有很大應(yīng)用潛力。

編譯 YUXI