本项目属材料科学与能源科学技术领域。相变储能技术是解决能量供求在时间和空间上不匹配矛盾的有效手段，具有蓄热密度大、蓄放热恒温、过程易控制等优点，可广泛应用于电力调峰、航空航天、太阳能热利用、余热回收、采暖空调、电子温控等领域。然而，在相变储能技术实际推广应用过程中，仍面临着许多关键性技术问题，如相变蓄热材料的过冷抑制、相分离克服、导热强化、腐蚀防护、相变蓄热材料与相变蓄热装置及热源间的耦合设计及传热优化。针对上述关键性技术问题，项目组经过多年研究与实践积累，创新性的研制了多种实用型改性复合相变蓄热材料及可耦合清洁电能与太阳能的相变蓄热装置，真正实现了相变蓄热材料在我国新能源利用及清洁能源改造项目上的应用。项目主要创新性成果如下：1．提出微尺度强化传热和异相吸附成核的复合材料制备新方法，研制了两种实用型改性复合相变蓄热材料。项目采用微尺度金属颗粒和膨胀石墨等手段进行相变材料的传热强化，同时利用异相吸附进行基体相变材料成核和过冷抑制，并结合多种阴离子间互相抑制与缓蚀剂控制腐蚀，有效攻克了单一相变材料易腐、易过冷、相分离、传热慢等关键难题，成功研制出两种可商业化的中低温复合相变蓄热材料。研发的复合材料历经3000次充放热循环实验后，相变温度仍保持恒定、相变潜热变化甚微、过冷度可低至0.8℃～1℃、导热系数提高2-4倍、腐蚀失重率降低至0.11%。2．基于脉动传热及管翅式强化传热技术，创新性地开发了系列传热强化型相变蓄热装置。项目基于脉动热管强化传热技术及管翅式换热器强化传热技术，分别设计了一种脉动热管式相变蓄热装置及管翅式相变蓄热装置。新型传热强化型相变蓄热装置解决了现有相变储能装置内部热传导不均匀和热转换效率低的技术问题。经测试分析，脉动热管传热式相变蓄热装置相对于传统换热元件的换热效率可提升27%，管翅式相变储热装置在标准工况下的热交换功率可达93.4kW。3．基于小温差传热减小㶲损及相变蓄热材料特性，创新性的将相变蓄热材料与太阳能集热器进行一体化设计。项目以改性复合相变蓄热材料为储热介质、真空管太阳能集热器为集热源，创新性地设计了多种形式的一体化相变蓄热式太阳能集热器。此外，项目基于热力学和传热学理论，以及能量分析和㶲分析法，研究了真空管集热器、相变蓄热材料及有限时间内流体换热量的热力学问题，结果发现小温差梯级蓄热装置在节约㶲效方面具有明显优势，运用多级相变的集热器㶲损比传统单温相变集热器减少29.7～38%。上述研究成果获发明专利6项、实用新型专利5项，发表国内外学术期刊论文65篇，其中SCI/EI收录35篇。项目成果已在华东地区太阳能蓄热/供热系统、北方（北京、河北、山东等）清洁能源替代供暖系统、新疆地区大棚蔬菜夜间防冻系统及内蒙古呼和浩特热电厂储热调峰系统中实施应用，近三年总计销售相变蓄热装置735套，实施蓄热工程项目89项，新增产值7251万元。