热质储能研究室解决热量储存过程中的能质传递与转化规律、高效储热与安全储质材料、设备研发与系统集成等问题，攻关新型热质储能关键技术，培养跨学科多专业高层次人才，形成交叉创新优势，联合领域头部研发生产机构，推动新型热质储能技术成果产业化。

科研方向

规模化热质储能技术、先进储能及碳中和技术、储能热管理技术、源-网-荷-储综合能源系统能量管控技术

科研平台

规模化、宽温域、高效热储能实验平台；先进复合压缩空气储能实验平台；高效卡诺电池储能实验平台；液流电池长时储能实验平台

▶ 先进复合压缩空气储能平台

先进复合压缩空气储能平台可实现储能与释能设备内三维复杂流场高频信号采集与在线分析、储气装置宽温域-宽压域下温度和压力场实时采集与显示、多运行模块集成与联合运行自动控制等功能，为大容量、长时间空气储能技术的研发提供坚实的支撑。

1. 压缩空气储能性能调控实验台

2. 涡轮管路流固耦合实验台

3. 储能系统多级离心压缩机实验台

4. 透平叶栅风洞实验台

技术突破

◉ 研制了复合压缩空气储能系统内液面波动行为的毫米级测量与捕捉设备;

◉ 研制了适用于压缩空气储能系统的超宽工况离心压缩机;

◉ 搭建了国内首套100kW“抽水压缩空气复合储能实验系统”，揭示了储能装置体积效应与喷淋效应间的耦合反馈机制，解决了压缩空气储能技术在储能运行过程的效能评价难题。

▶ 高效卡诺电池储能实验平台

该平台利用高温热泵实现增值制热与产冷，通过不同温区储热罐完成能量存储，再利用动力循环发电实现热电转化，具有可行性高、综合电效率高、储能密度高及经济性好的特点，为高效卡诺电池储能技术的研发提供了实验平台。

1. 100kW中低温卡诺电池储能系统示范装置

技术突破

◉ 开发了综合电效率高达60%的高温卡诺电池储能系统构型；

◉ 研制了兆瓦级基于闭式空气布雷顿循环的卡诺电池储能系统的关键设备和系统集成技术，优化了启动、热备用、参与电网调峰调频等运行控制方案，解决了卡诺电池储能技术的关键技术瓶颈。

▶ 液流电池长时储能实验平台

液流电池长时储能实验平台可实现高活性多孔电极材料制备、大尺寸新型流场研制及千瓦级电堆系统集成调控等功能，能够完成对液流电池储能技术由基础机理、关键材料、重要部件到系统应用的全面研究，为大容量高功率液流电池储能技术的研发提供支撑。

1. 液流电池电堆测试实验台

2. 高活性电极制备测试实验台

3. kW级液流电池电堆

4. 单电池综合实验平台

技术突破

◉ 提出了多孔电极局部多尺度有序传输策略和整体有序传输-反应方法；

◉ 研制了高比表面积氧-磷共掺杂层级多孔电极，电池能量效率提升29%，电流密度达到500mAcm-2；

◉ 研发了4000cm2低流阻大尺寸新型流场，提高了电堆的运行效率和稳定性。

◉ 搭建了10kW级液流电池光储一体长时储能系统，提高了可再生能源的利用效率