为了解决环境污染和能源短缺问题，热能存储系统近年来备受关注，其中使用相变材料的潜热存储系统更是研究热点。无机相变材料凭借其相变温度范围广、潜热高、导热性好等优势，逐渐成为热能存储领域的 “新星”，广泛应用于建筑、太阳能发电、工业余热回收等多个领域。

（一）中低温 “能手”：水合盐

水合盐是重要的中低温储能相变材料，熔点范围从几摄氏度到一百多摄氏度。不过，它存在过冷和相分离的问题。为解决这些问题，研究人员想了很多办法。比如，添加成核剂和增稠剂。像在醋酸钠三水合物（SAT）中添加特定比例的十二水合磷酸氢二钠（DSP）和成核剂、羧甲基纤维素（CMC）作增稠剂，能降低过冷度，防止相分离。同时，添加膨胀石墨（EG）等导热促进剂，能提高其导热性。此外，封装水合盐也是改善性能的有效途径，不仅能抑制过冷和相分离，还能提高热稳定性和可靠性。

（二）中高温 “担当”：熔盐和金属（合金）

熔盐包括氯化物、硝酸盐、碳酸盐等，常被用作高温相变材料。但纯熔盐存在泄漏、导热性低等问题，所以通常会对其进行改性。研究人员会使用硅藻土、径向介孔二氧化硅等作为支撑材料防止泄漏，添加石墨、CuO 等提高导热性。其中，共晶熔盐因性能稳定更受青睐。不过，熔盐的腐蚀性问题也不容忽视，需要进一步研究解决。

金属和合金作为相变材料，具有导热性高、单位体积潜热大等优点，在高温储能方面表现出色。例如，铜球被封装后可作为高温相变材料，具有良好的热稳定性；Al-Si 合金等也被广泛研究应用。然而，金属和合金存在价格昂贵、易氧化、与其他材料兼容性差等缺点，限制了它们的大规模应用。

换热器与相变材料结合，兼具换热和储热功能。不同类型的换热器与无机相变材料搭配，效果各异。管壳式换热器中，PCM 的熔化过程受表面体积比、传热流体速度等因素影响；翅片热管辅助换热器里，热管间距、翅片长度等会对系统性能产生作用；还有胶囊形换热器等，也在研究中展现出独特的性能。

（一）太阳能发电的 “稳定器”

在聚光太阳能发电（CSP）中，无机相变材料能有效解决太阳能间歇性的问题。在伊朗的 Shiraz 太阳能发电厂，集成 PCM 后，整体火用效率大幅提升。还有一些新型太阳能发电系统，利用高温 PCM 和石墨等增强传热性能，实现 24 小时持续供电，为环保助力。

（二）太阳能热水器的 “好帮手”

传统太阳能热水器存在集热差、夜间热损失大等问题。将无机相变材料融入其中，能显著提升性能。比如，在热水储罐中添加 PCM 模块，可提高能量密度，延长热水保温时间。在太阳能集热器中使用 PCM，能增强集热效率，在夜间也能提供适宜温度的热水。

（三）工业余热回收的 “节能利器”

工业生产会产生大量余热，热能存储系统可以解决余热回收中的时间和地理不匹配问题。像在钢铁工业中，集成高温 PCM 的蒸汽发生器能有效回收余热，减小设备尺寸，增加发电量。同时，使用 NaOH 等 PCM 的潜热存储系统，相比传统系统，具有更高的储热密度和更低的能耗及排放。