【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于化學儲能領域，具體講涉及一種熱化學儲熱材料及其制備方法。
技術介紹
1、新型電力系統對于風能、太陽能等可再生能源的需求逐漸占據重要地位，能源的不穩定性、能源的長時儲存與高效轉換的問題是有效利用新能源的關鍵問題，高效、穩定、成本低廉的儲熱技術是有效利用新能源的基礎。根據能量存儲原理的不同，儲熱系統分為顯熱、潛熱和熱化學儲熱三種類型。其中，熱化學儲能系統是利用可逆的化學反應，通過化學鍵的斷裂重組實現能量的存儲和釋放，相比于其他方法，具有更大的儲能密度和更廣的儲能溫度范圍，且能量損失小，可實現能量的季節性存儲而不需要特殊的絕熱措施。
2、當前典型的熱化學儲能體系根據反應物的不同，可分為金屬氫化物體系、金屬氧化物體系、有機體系、無機氫氧化物體系、氨分解體系、碳酸鹽體系等。其中無機氫氧化物體系具有操作溫度范圍大、產品無腐蝕性、環境友好等優點，應用前景十分廣闊。然而作為儲熱技術的關鍵媒介，無機氫氧化物基儲熱材料導熱系數較低，不僅影響了蓄放熱的效率，也一定程度上限制了儲熱設備的性能，制約了該材料體系的發展和推廣應用。
3、因此，如何提高無機氫氧化物基儲熱材料導熱系數是化學儲能領域亟需解決的問題。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是解決現有技術中無機氫氧化物基儲熱材料導熱系數較低的問題，提供了一種熱化學儲熱材料及其制備方法。
2、本專利技術的目的是采取下述技術方案來實現的：
3、一種熱化學儲熱材料，包括：所述材料的原材料以質量份計包括
4、進一步的，所述ca(oh)2粒徑為30～75μm，所述導熱增強劑粒徑為0.1～60μm。
5、進一步的，所述導熱增強劑為石墨、碳化硅、氮化鋁、氧化鋁和氧化鈦中的至少一種。
6、進一步的，所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基二甲基乙基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中的至少一種。
7、進一步的，所述增稠劑為聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的至少一種。
8、進一步的，所述乳化劑為聚乙二醇和丙二醇中的至少一種。
9、如上述任一項熱化學儲熱材料制備方法，包括以下步驟：
10、混合ca(oh)2、導熱增強劑、表面活性劑、增稠劑、乳化劑獲得第一中間物；
11、將所述第一中間物溶于35～50份去離子水，進行攪拌，攪拌1～3h得到第二中間物；
12、將所述第二中間物抽濾后置于真空干燥箱進行烘干，烘干后得到前軀體a；
13、將所述前軀體a與潤滑劑置于行星球磨機的球磨0.5～2h，球磨后進行高溫煅燒得到前驅體b；
14、將所述前軀體b置于惰性氣體氛圍中與水蒸氣充分反應，即得到所述熱化學儲熱材料。
15、進一步的，所述潤滑劑選自有機潤滑劑，所述有機潤滑劑選自乙醇。
16、進一步的，所述第一中間物與去離子水進行攪拌時，攪拌溫度20～30℃，攪拌時間為1～3h。
17、進一步的，所述ca(oh)2和所述潤滑劑的摩爾比為1:0.5～1:5。
18、進一步的，所述惰性氣體為氮氣或氬氣中的至少一種。
19、進一步的，所述真空干燥箱的烘干溫度控制在80～120℃，烘干時間為11～13h。
20、進一步的，所述高溫煅燒時的煅燒溫度為500～1000℃，煅燒時間為1～2h。
21、與現有技術相比，本專利技術的有益效果為：
22、一種熱化學儲熱材料，包括：所述材料的原材料以質量份計包括如下組分：ca(oh)250～99份、導熱增強劑1～50份、表面活性劑1～6份、增稠劑1～3份、乳化劑4～6份。通過上述比例設計，可以制備出既具有高儲熱密度又具有良好導熱性能的熱化學儲熱材料，滿足高效熱能存儲和釋放的需求。本專利技術提供的熱化學儲熱材料制備方法中ca(oh)2和導熱增強劑的比為(50～99)：(1～50)，隨著導熱增強劑比例的變化，熱化學儲熱材料導熱系數呈上升趨勢，通過改變ca(oh)2和導熱增強劑的質量比，可實現線性調節導熱系數。綜合利用各組分的協同效應，提高熱化學儲能體系的整體效率，減少能量損失。
23、本專利技術提供的熱化學儲熱材料制備方法得到的熱化學儲熱材料的導熱系數可達1.099w/(m·k)，提高43.5％。
24、本專利技術提供的熱化學儲熱材料制備方法簡單，成本相對低廉。
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1.一種熱化學儲熱材料，其特征在于，包括：所述材料的原材料以質量份計包括如下組分：Ca(OH)250～99份、導熱增強劑1～50份、表面活性劑1～6份、增稠劑1～3份、乳化劑4～6份。
2.如權利要求1所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述Ca(OH)2粒徑為30～75μm。
3.如權利要求1所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述導熱增強劑粒徑為0.1～60μm。
4.如權利要求3所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述導熱增強劑為石墨、碳化硅、氮化鋁、氧化鋁和氧化鈦中的至少一種。
5.如權利要求1所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基二甲基乙基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中的至少一種。
6.如權利要求1所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述增稠劑為聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的至少一種。
7.如權利要求1所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述乳化劑為聚乙二醇和丙二醇中的至少一種。
8.一種如權利要求
9.如權利要求8所述的一種熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述潤滑劑選自有機潤滑劑，所述有機潤滑劑選自乙醇。
10.如權利要求8所述的一種熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述第一中間物與去離子水進行攪拌時，攪拌溫度20～30℃，攪拌時間為1～3h。
11.如權利要求8所述的一種熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述Ca(OH)2和潤滑劑的摩爾比為1:0.5～1:5。
12.如權利要求8所述的一種熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述惰性氣體包括氮氣或氬氣中的至少一種。
13.如權利要求8所述的一種熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述真空干燥的烘干溫度80～120℃，烘干時間為11～13h。
14.如權利要求8所述的一種熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述球磨機的球磨時間為0.5～2h。
15.如權利要求8所述的一種熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述高溫煅燒時的煅燒溫度為500～1000℃，煅燒時間為1～2h。
...【技術特征摘要】
1.一種熱化學儲熱材料，其特征在于，包括：所述材料的原材料以質量份計包括如下組分：ca(oh)250～99份、導熱增強劑1～50份、表面活性劑1～6份、增稠劑1～3份、乳化劑4～6份。
2.如權利要求1所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述ca(oh)2粒徑為30～75μm。
3.如權利要求1所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述導熱增強劑粒徑為0.1～60μm。
4.如權利要求3所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述導熱增強劑為石墨、碳化硅、氮化鋁、氧化鋁和氧化鈦中的至少一種。
5.如權利要求1所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述表面活性劑為十二烷基硫酸鈉、十六烷基三甲基溴化銨、十六烷基二甲基乙基溴化銨、十六烷基三甲基氯化銨和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸鈉中的至少一種。
6.如權利要求1所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述增稠劑為聚丙烯酰胺和聚乙烯醇中的至少一種。
7.如權利要求1所述的一種熱化學儲熱材料，其特征在于，所述乳化劑為聚乙二醇和丙二醇中的至少一種。
8.一種如權利要求1-7任一...
【專利技術屬性】
技術研發人員：程娜，姚佳康，趙廣耀，趙哲惠，張思行，李震，
申請(專利權)人：中國電力科學研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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