他们使用钪取代组成的独特系列材料λ-三钛戊醇(λ-Sc合金X的Ti3-Xø5)。构造物从热水中积累热能，并在施加压力时释放出积累的热能。这种新材料具有积累核能和火力发电厂产生的热水的热能的潜力，然后根据外部压力按需回收存储的热能。该材料还适用于回收工厂和汽车中的废热。

形成能的第一性原理计算和晶体结构的确定

该小组采用的金属取代的λ-三钛戊醇(λ-MX的Ti3ø5在实验期间)实现可吸收低温热储存材料的废热并表现出光致和压力诱导相变。科学家们先前报道了几种类型的金属取代的λ-Ti系3ö5.在这项工作中，Nakamura等人。调查54层的元件在λ-Ti系适合于钛离子的金属置换的金属阳离子3ö5。其中只有六种具有稳定作用，包括scan，铌，钽，锆，ha和钨。然后，小组报道对SC-取代的λ-Ti系的晶体结构和热储存性能的合成3ø5在λ相。

为了合成Sc-取代的化合物，Nakamura等人。在氩气氛中使用电弧熔化技术。在此过程中，他们将Sc2O3，TiO2和Ti粉末的前驱体混合在一起，制成了8毫米的球形小球。然后，使用X射线荧光(XRF)测量，他们确定了样品的分子式(Sc0.9Ti2.91O5)，并进行了同步加速器X射线衍射(SXRD)以确定晶体结构。结果对应于λ-Ti系的晶体结构3ö5后金属置换用0.4%的扩张。使用扫描透射电子显微镜(STEM)图像使研究小组在化合物中获得了条纹状结构域。

压力引起的相变，储热特性和长期储热机理

该小组接下来在用液压机压缩样品后，使用SXRD(同步辐射X射线衍射)测量了压力引起的相变。当压力增加时，样品的λ相分数降低，而β相分数以可逆过程增加。他们使用差示扫描量热法(DSC)测量了压力诱导的相变(λ相到β相)后样品的吸热质量。他们注意到材料的热吸收在67摄氏度处有一个吸收峰，并观察到重复的压力和热诱导的相变。在从β相转变为λ相的过程中，储热温度从先前记录的温度显着降低在目前的工作中，温度范围为197摄氏度至67摄氏度。

上以前的报告λ-Ti系3ö5也记可逆相变通过压力和热的λ相和β相之间，以在两两相之间的能量势垒，其从材料内的弹性相互作用起源。为了了解在这种设置下长期储热和低压诱导的热能释放的机理，Nakamura等人。计算了系统的吉布斯自由能。为此，他们使用了基于Slichter和Drickamer的热力学模型(SD模式)。在相变过程中，由于两相之间的能垒阻止了λ相立即转移到β相，因此科学家可以延长λ相的时间。在工作中制得的所得Sc0.9Ti2.91O5具有良好的稳定性，从X射线衍射测量可以很好地保持约八个月至一年。

概念证明

科学家们调查了储热系统利用SC-取代的λ-Ti系3ö5通过泵送冷却水从河流或海中的动力设备中的涡轮在实际设置。如通过涡轮机传递的水，其温度增加，由于热交换，热水的能量传送到钪取代λ-Ti系3层ø5在罐中使用的材料。同时，具有减少的热能的水返回到河流或海洋。存储在SC-取代的λ-Ti系能源3ø5可以以热能的形式通过施加压力被释放的能量使用上的需求。中村等。预想供给所存储的热能量不使用电力的，靠近发电厂的建筑物或工厂。

以这种方式，中村孝和同事证明基于钪取代λ-Ti系蓄热陶瓷3ø5，其吸收的热量从水。基于第一性原理计算，它们合成钪取代λ-Ti系3个ö5陶瓷具有低于100℃的热吸收材料中回收的热吸收的热能从发电厂的涡轮机冷却水，并且可以通过改变可以容易地控制Ti3O5中相对于目标应用的Sc含量。除了它的功能在发电厂，使用用于热存储功能的材料提出了科学家通过收集废物热来自常规设备，例如手机，运输工具，工厂和电子设备。