太陽能是地球上最豐富的可再生清潔能源，但其廣泛應用受到間歇性、天氣、地域等因素的限制。

近日，中國科學院大連化學物理研究所研究員史全團隊基于化學熱力學原理與實驗指導，在前期時空相變材料研究基礎上，通過調控相變熱力學行為與引入光熱轉化單元，開發了一種具有熱能長期儲存與可控釋放且兼具光熱轉化功能的赤蘚糖醇基時空相變材料，可作為一種新型的太陽能光熱燃料。相關成果發表在《德國應用化學》上。

太陽能光熱燃料可以將太陽光能轉化為化學能進行長期存儲，并可在需要時通過特定方式誘導該能量以熱能的形式釋放，是近年來太陽能熱利用技術研究領域的熱點。然而，當前對太陽能光熱燃料的研究主要集中在具有不同分子構象能量差的分子基材料上，在實際規模化應用中面臨著諸多挑戰。

在前期研究的基礎上，團隊開發了一種具有光熱轉化功能的赤蘚糖醇基復合相變材料。實驗結果表明，引入光熱轉化單元后，該復合相變材料展現出優異的光熱轉化特性，經同一光源相同時長的光照后能達到的最高溫度，將從48°C提升至97°C，實現了太陽能向熱能的轉化與存儲。此外，該復合相變材料能夠在室溫條件下穩定存儲熱能一個月以上，隨后可通過簡單的熱誘導或機械觸發的方式釋放出儲存的潛熱。

該復合相變材料制備方法簡單、原料廉價易得、儲熱性能穩定，尤其在可見光波段具備光熱轉化能力，有望實現材料規模化制備與技術應用。本工作為時空相變材料的應用及太陽能熱利用技術的發展提供了新方向。

相關論文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202400759