针对传统储热材料高温稳定性差、光热转化效率低、界面适配性不足等行业痛点，天津大学封伟教授团队取得关键性科研突破，成功研发出一款高性能新型高温复合相变储能材料。该材料融合高储热容量、长效循环稳定性与超高光热转换性能多重优势，精准适配聚光太阳能光热发电、高端工业高温余热回收等核心场景，为高温储能领域技术革新提供了全新思路与解决方案。目前，该项创新研究成果已正式刊发于国际顶级材料期刊《先进功能材料》（Advanced Functional Materials），获得国际学界认可。
在高温复合相变材料研发领域，氧化石墨烯与三元共晶盐复合体系具备优异的储能潜力，但两种材料界面相容性差、结合稳定性不足的问题，长期制约着复合结构的成型质量与服役寿命，成为该技术落地应用的核心瓶颈。为破解这一难题，封伟团队创新提出精准界面调控策略，创新性引入聚乙二醇（PEG）作为双向界面桥接剂。依托聚乙二醇分子链独特的双向亲和特性，有效打通氧化石墨烯与三元共晶盐的结合壁垒，大幅优化两相界面结合状态，从根源上改善复合材料的结构兼容性。
在具体制备工艺上，团队采用精细化分步制备流程：先在80℃恒温条件下充分搅拌原料，形成组分均匀、状态稳定的凝胶体系；再通过液氮定向冷冻、低温冷冻干燥、高温退火多重精密工序，最终构筑出结构稳固的石墨烯气凝胶-熔盐复合骨架结构。其中高温退火工序起到关键定型纯化作用，可彻底去除体系内的聚乙二醇助剂，同时将熔盐组分牢牢禁锢在石墨烯多孔骨架的孔隙结构中，有效规避高温工况下熔盐流失、材料结构坍塌等问题，全方位保障复合材料的结构完整性与长期服役稳定性。
一系列严苛的性能测试数据印证了该新型材料的顶尖综合性能。储能容量方面，材料初始熔化焓可达531.1焦耳/克，储热密度处于行业领先水平，具备极强的热能存储能力。耐久性能层面，经过50次高强度高温热循环测试后，材料仍可保留93%左右的储热性能，热损耗极低，抗衰减能力与循环耐久性表现优异，完全适配长期反复的工业储能工况。
该材料的核心突破集中在超快光热响应与超高转化效率两大维度。在聚光光照模拟工况下，材料仅需25秒即可快速升温至550℃，高温响应速度大幅超越传统储热材料。光学性能测试显示，其全光谱平均光吸收率高达92.7%，在标准测试环境中，光热转换效率峰值可达91.6%，能够将绝大部分入射太阳能高效转化为热能并稳定储存，实现光能-热能的高效闭环利用。
团队研究人员表示，这款新型高温复合相变材料的落地应用价值突出，可有效弥补清洁能源利用的短板。在聚光太阳能光热发电领域，该材料可在日间高效捕获并储存太阳能，夜间持续稳定释放热能支撑发电，完美解决太阳能发电间歇性、波动性的行业难题，助力光热发电系统平稳、持续运行。与此同时，材料在钢铁、精细化工等高耗能行业的高温余热回收场景中具备广阔应用前景，可实现工业废热的高效回收、存储与二次利用，推动能源梯级利用体系完善，为工业领域低碳转型、能效升级提供核心材料支撑。
