研究方向
固态制冷储热、热电转换等热能的存储、运输与利用
我们的世界正面临着由于以化石燃料为基础而支撑的能源系统带来的一系列威胁:资源枯竭、环境污染、生态恶化、气候变化、贫富不均,直至由于能源问题而引发的国与国之间、地区之间的冲突、纠纷不断,甚至战争。能源的合理利用与回收、新能源技术新能源必将成为未来可持续能源系统的支柱。
力争2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和,是党中央统筹国内国际两个大局、着力解决资源环境约束突出问题作出的重大战略决策。一百多年前发明的气体压缩制冷技术构成了人类现代文明的重要基石,制冷技术在各个领域都有重要的应用,比如空调、冰箱、冷冻柜、冷链运输车、大型冷库和储藏室等。然而,传统气体压缩制冷技术所使用的制冷剂主要是氟利昂,这些化合物不仅对臭氧层会造成破坏,而且会产生巨大的温室效应。
以固体材料为媒介,通过施加外场诱导体系序参量转变来改变温度,是一种新型制冷储热技术。由于整个过程中工质均为固态,无温室排放,且理论效率高,具有良好的市场前景。据固体材料内部的序参量转变和诱发相变外场的不同,一般可分为磁卡效应、电卡效应、弹卡效应和压卡效应。我们拟研究和调控此类材料的等温熵变、绝热温变、驱动压力、热滞后、热导率、制冷区间等关键制冷性能参数,挖掘特征序参量与外场的的响应及演变规律,基于该材料研制室温制冷与储热样机,引领新型制冷技储热术革命。