前端技術
                                            您當前的位置:首頁 > 技術 > 前端技術
                                             
                                            【前沿】中科院鈣基熱化學儲能材料研究取得進展
                                            來源:中國粉體技術網    更新時間:2023-12-14 15:34:32    瀏覽次數:
                                             
                                              儲能是利用間歇性和波動性能源的重要支撐技術。鈣基熱化學儲能具有儲能密度高、熱損失小、材料廉價等優勢,在工業余熱回收、太陽能熱儲存、建筑供暖、谷電調峰等領域具有廣闊的應用前景。制約鈣基熱化學儲能體系大規模應用的重要因素是材料高溫反應易團聚和燒結,造成循環穩定性不足。目前,高性能材料挖掘普遍為經驗性試錯式開發,缺乏內在規律的解讀。
                                              
                                              中國科學院工程熱物理研究所傳熱傳質研究中心在高性能鈣基熱化學儲能材料開發方面開展了深入研究??蒲腥藛T采用計算和實驗結合方式,通過高通量密度泛函理論計算篩選,發現摻雜稀土金屬元素的鈣基熱化學儲能材料表現出極低的過渡態反應能壘。同時,實驗結果驗證了摻雜稀土金屬元素可以將氫氧化鈣的起始反應溫度降低50℃,提高了材料反應動力學性能。較低的脫水反應溫度不僅可以擴大材料的適用范圍,而且可以顯著緩解材料的團聚和燒結問題,進而提高材料的循環穩定性。
                                              
                                              此外,該研究基于柯肯達爾效應,采用室溫攪拌、無模板低碳環保方法制備得到中空結構微納米氧化鈣材料。該材料具有快速二氧化碳吸附速率和較高的循環穩定性,且該材料中的反應幾乎不受擴散阻力限制。該工作利用生物模板制備得到了具有多級孔結構的鈣基熱化學儲能材料。該材料具有較好的二氧化碳吸附特性和循環穩定性,20次循環儲能密度在2000kJ/kg以上。
                                              
                                              相關研究成果分別發表在《化學工程雜志》(Chemical Engineering Journal)上。研究工作得到國家自然科學基金和江蘇省碳達峰與碳中和科技創新專項資金重大科技示范項目的支持。
                                              
                                              論文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S138589472306206X?via%3Dihub 

                                            【前沿】中科院鈣基熱化學儲能材料研究取得進展      
                                               圖1.(a)過渡態計算過程示意圖,(b)研究元素在元素周期表中的位置,(c)不同元素修飾下氫氧化鈣脫水反應的過渡態能壘

                                            【前沿】中科院鈣基熱化學儲能材料研究取得進展      
                                            圖2.(a)不同元素修飾對儲能密度的影響,(b)本研究工作與文獻中對比
                                              
                                            【前沿】中科院鈣基熱化學儲能材料研究取得進展      
                                              圖3.(a)樣品的制備過程,(b)合成樣品的SEM和(c)TEM圖像,(d)Ca80Mg20復合吸附劑的FESEM和各元素分布的Mapping圖像
                                              
                                            【前沿】中科院鈣基熱化學儲能材料研究取得進展      
                                            圖4.中空樣品Ca90Si10的形態特征:(a-b)SEM圖,(c)TEM圖,(d)HAADF-STEM圖與(e)EDX圖和Ca、Si和O元素線掃描分析
                                              
                                              資料來源:工程熱物理研究所
                                              
                                              
                                            粉體技術網 非金屬礦 石英 碳酸鈣 高嶺土 膨潤土 重晶石 硅灰石
                                             
                                            相關信息 更多>>
                                            中科院過程所利用粉煤灰提取氧化鋁取得新進展2013-11-08
                                            我國研發出納米復合真空絕熱材料 已實現規?;a2013-11-28
                                            物理所成功研制6英寸碳化硅單晶襯底2014-12-09
                                            中科院力學所發明自組裝制備手性可控納米碳管新方法2014-12-15
                                            中科院生態中心研發出一種納米材料尺寸表征新方法2015-01-04
                                            中科院化學所在石墨烯的可控制備方面取得系列進展2015-01-13
                                             
                                            我要評論

                                            人物訪談 更多>>

                                            企業動態 更多>>

                                            熱點綜述 更多>>

                                            99久视频免费观看视频-欧美综合网亚洲综合网-久久国际黄色视频-欧美?日韩?激情?一区二区