1．相变材料
1.1相变材料概述
1.1.1相变材料的概念
相变材料[1-4]是指能在相变过程中释放和储存能量的材料，相变材料通过相态的变化，能够从环境中吸收和释放热量，由于能够循环使用，是一种良好的储能材料。以冰-水的相变过程为例[5]，来阐述相变材料在相变的过程中释放和储存巨大能量。在冰吸收热量的过程中，冰每升高1℃，吸收2J/g的显热，当冰的温度升高到0℃的时候，进入到相变状态，此时能吸收355J/g的潜热，当冰全部熔化成水的时候，此时水每升高1℃，会吸收大约4J/g的显热。可以明显看出，冰-水的相变过程中，相变过程所吸收的潜热是相变温度范围外加热过程所吸收显热的80多倍。
1.1.2相变材料的分类
相变材料根据化学组成[6]可以分为有机类，无机类，共晶类这三大类
- 有机类相变材料可分为链烷烃类和非链烷烃类这两类，其中包括脂肪烃、脂肪酸、醇类、酰胺类、聚烯烃类、聚多元醇类、聚烯醇类和聚酰胺类等[7]。
- 无机类的相变材料又可以分为水合盐，盐类和金属类这三种。其中水和盐是最早也是被研究最大的无机相变材料。水和盐的通式是AB·nH2O，储热过程主要是升温时结晶水脱出，无机盐熔解而吸热；降温时发生逆过程，吸收结晶水而放热。盐类的无机相变材料中有很多都是对环境和人的健康是有害的，常见的有硝酸钠，硝酸钾等。最后还有一种是金属类，大多是低熔点的金属和一些合金，这些金属大多具有高的热导率，良好的电导率，相变过程体积变化小的优点[8]
- 共晶类相变材料[9]通常由两种或多种低温相变材料组成，每一种相变材料在融化和冷却的过程中形成一种混合的晶型。相比较与其他类别的相变材料，共晶类相变材料可以通过改变各个组分的质量比来调节相变温度和相变热。
相变材料根据相变温度[10]可以分为低温相变材料，中温相变材料，高温相变材料。其中高温相变材料的相变温度在500-2300℃，常温相变材料的相变温度在200-500℃，低温相变材料在-20-200℃。
相变材料根据相变形式[11]可以分为固-液相变，固-气相变，固-固相变，液-气相变。
1.1.3相变材料的优缺点
目前关于相变材料研究最多的还是有机类和无机类这两个类别。有机相变材料存在着以下优点：无腐蚀性，化学稳定性好，无过冷现象（冷却到冷凝点时并不结晶，需要到冷凝点以下一定温度才开始结晶，导致相变温度波动。），同时也存在以下缺点：可燃，热导率低，相变热较低。无机相变材料存在的优点有相变热较高，可是存在着过冷，相分离（多次反复相变过程中盐水分离，有部分盐类不溶于结晶水而沉于底部，不再与结晶水结合，形成分层，导致储能能力大幅下降）和热稳定性差等缺点。
1.1.4相变材料的选择
不是所有的物质在相变过程中能对能量进行储存和释放，相变材料应具有以下一些条件：
1）合乎需求的相变温度；
2）较高的相变热；
3）具有良好的导热率；
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