近日，我校能源与动力学院2022级硕士研究生宋子龙、李帅分别在能源领域TOP期刊《Energy》《Chinese Chemical Letters》上发表高水平论文。
宋子龙为第一作者在国际能源燃料领域期刊《Energy》（一区TOP期刊，影响因子9.0）发表高水平研究论文《Dual-objective topology optimization design for latent heat storage systems using composite phase change materials》（https://doi.org/10.1016/j.energy.2025.135069），能源与动力学院王蛟副教授为论文通讯作者。
潜热储能作为一种高效的储能技术，在低碳、清洁的能源供应框架下具有巨大的潜力。本文介绍了一种基于复合相变材料的二维径向和轴向拓扑优化结构的设计方法，并将其应用于卧式潜热储能装置。首先，确定复合相变材料中纳米颗粒的类型及其体积分数。随后，以最小化平均温度和热导率耗散为优化目标，设计了二维径向和轴向拓扑结构。利用拓扑优化结构构建了，考虑自然对流换热的三维相变传热模型。数值研究结果表明，拓扑结构中的分形翅片有利于中心冷热流体与复合相变材料之间的快速热交换。以平均温度最小化为目标的径向拓扑结构明显优于传统的环形翅片，复合相变材料的熔化和凝固时间分别减少了48.24 %和52.17 %，单次热循环率提高了102.52 %。最后，分形维数分析证实了拓扑结构的仿生特征，揭示了与叶脉和树枝中发现的自然分形最优解的高度相似性。这种创新的组合优化设计为高效潜热储存装置的优化提供了有价值的指导。
宋子龙，开云手机登录中心能源与动力学院2022级能源动力专业硕士研究生，主要从事相变储热系统性能优化、固液相变拓扑优化研究工作。以第一作者在国际期刊Energy（影响因子9.0），Journal of Energy Storage（影响因子8.9），International Communications in Heat and Mass Transfer（影响因子6.4），Applied Thermal Engineering（影响因子6.1）上发表SCI论文4篇。
李帅为第一作者在能源化学领域期刊《Chinese Chemical Letters》（一区TOP期刊，影响因子9.4）发表高水平研究论文《Efficient catalysis of FeNiCu-based multi-site alloys on magnesium-hydride for solid-state hydrogen storage》（https://doi.org/10.1016/j.cclet.2024.109566），能源与动力学院张刘挺副教授和复旦大学余学斌教授为论文通讯作者。
该研究设计了一种锚定在碳基底上的新型双相多位点合金（MsA），并报道了其对MgH2动力学性能的优异催化作用。机理分析表明，附着在MgH2表面的多金属位点结构提供了大量可逆氢扩散通道和可接触的活性位点，有利于H原子的吸附、活化和成核。多位点合金FeNi3/NiCu形成的耦合系统进一步增强了Mg/MgH2与H原子之间的反应活性。因此，仅掺杂5 wt% MsA的MgH2的起始脱氢温度降低到了195 °C，比MgH2降低了约135 °C。在250°C的恒定温度下，5.08 wt% H2可在250 °C下20分钟内被释放，脱氢速率高达0.254 wt% H2/min，而在335 °C 的更高温度下，MgH2的脱氢速率仅为0.145 wt% H2/min。脱氢和再氢化表观活化能相比纯MgH2分别大幅降低了41%和68%。此外，得益于碳基底的限制作用，MgH2-MsA复合材料在20次吸放氢循环后仍能保持6.36 wt%的氢容量。这项工作为设计镁基固态储氢材料的高效催化剂提供了新的思路与见解。
李帅，开云手机登录中心能源与动力学院2022级硕士研究生，主要从事镁基储氢材料性能优化的研究工作。以第一作者在国际期刊Journal of Magnesium and Alloys（影响因子15.8）, Chinese Chemical Letters（影响因子9.4）, International Journal of Hydrogen Energy（影响因子8.1）上发表SCI论文3篇，目前已被中山大学录取攻读博士学位。
（撰稿：孙泽 初审：张静 二审：张驰 终审：毛晖 编辑：张静）
