用于可再生能源应用的三峰蓄热材料
摆脱化石燃料的全球目标需要高效、廉价和可持续的储能，以充分利用可再生能源。热能存储材料1,2与 Carnot 电池组合3、4、5可能会彻底改变储能行业。
然而，缺乏稳定、廉价和能量密集的热能存储材料阻碍了该技术的进步。
在这里，我们报告了第一种，据我们所知，“三峰”材料，它通过整合三种不同的能量存储模式——潜能、热化学和显能——协同储存大量热能。硼酸和琥珀酸的共晶混合物在 150 °C 左右发生转变，可逆热能吸收达到创纪录的 394 ± 5% J g−1.我们表明，转变涉及硼酸成分的熔化，硼酸成分同时脱水成偏硼酸和水，然后溶解到液体中。
保持液态使偏硼酸在冷却时很容易再水化以重新形成硼酸。热稳定性在 1,000 次加热-冷却循环中得到证明。该材料成本非常低、环保且可持续。这里展示的固-液相变和化学反应的这种组合为高能容量材料的开发开辟了新的途径。
众所周知，热能存储模式多种多样。显热储存表示由于材料在工作温度范围内的热容量而吸收的热能。在潜热模式下，能量存储在相变材料 （PCM） 的可逆相变中。最后，热化学模式热能存储系统通过可逆的化学反应和/或吸附过程来储存热量.
最近，将所有三种热模式组合在一个系统中的概念已经得到认可，因为它可以释放极高的热能存储容量9.在这项工作中，我们发现了一种材料，通过一种集成所有三种热能存储模式的独特机制，可以在狭窄的温度范围内存储非常大量的热能。
我们在这里表明，这种材料在能量吸收的第一阶段起着显性储存的作用，当达到熔化温度时，形成的液态能够充当良好的溶剂，其中热化学过程协同发生。后一种作用方式的一个关键的令人惊讶的特征是热化学过程是高度和快速可逆的;这解决了热化学热能存储材料的主要挑战之一。
