以CaCO_(3)/CaO可逆反应为基础的钙基热化学储热具有能量密度高、成本低、储存时间长等特点,是下一代聚光型太阳能热发电(concentrated solar power,CSP)技术的储热方案之一。在储、放热循环过程中,钙基的反应活性会迅速降低,制约其进...以CaCO_(3)/CaO可逆反应为基础的钙基热化学储热具有能量密度高、成本低、储存时间长等特点,是下一代聚光型太阳能热发电(concentrated solar power,CSP)技术的储热方案之一。在储、放热循环过程中,钙基的反应活性会迅速降低,制约其进一步应用。为改善这一问题,该文通过溶胶凝胶法和球磨法制备掺杂NiAl_(2)O_(4)的改性钙基储热材料,系统研究NiAl_(2)O_(4)掺杂对钙基储热循环稳定性和储热/放热过程中反应性能的影响。结果表明:NiAl_(2)O_(4)掺杂对提升CaCO_(3)/CaO循环稳定性起到显著的作用,20次循环时的放热效率可达84%以上,其中,当掺杂摩尔比为100:6:12(Ca:Ni:Al)时,改性材料展现出最佳的稳定性,20次循环时的放热效率为88.7%,是未改性的1.6倍;在反应温度为750℃的煅烧-碳酸化等温循环过程中,NiAl_(2)O_(4)掺杂可以提升反应速率,促使碳酸化反应更早开始,减少反应时间。结合表征结果,该文提出掺杂NiAl_(2)O_(4)改善钙基循环稳定性的反应过程:NiAl_(2)O_(4)均匀分布在钙基材料表面,可以有效抑制钙基的团聚,从而减缓循环性能的衰减,改善CaCO_(3)/CaO在储、放热循环过程中的反应性能。展开更多
文摘以CaCO_(3)/CaO可逆反应为基础的钙基热化学储热具有能量密度高、成本低、储存时间长等特点,是下一代聚光型太阳能热发电(concentrated solar power,CSP)技术的储热方案之一。在储、放热循环过程中,钙基的反应活性会迅速降低,制约其进一步应用。为改善这一问题,该文通过溶胶凝胶法和球磨法制备掺杂NiAl_(2)O_(4)的改性钙基储热材料,系统研究NiAl_(2)O_(4)掺杂对钙基储热循环稳定性和储热/放热过程中反应性能的影响。结果表明:NiAl_(2)O_(4)掺杂对提升CaCO_(3)/CaO循环稳定性起到显著的作用,20次循环时的放热效率可达84%以上,其中,当掺杂摩尔比为100:6:12(Ca:Ni:Al)时,改性材料展现出最佳的稳定性,20次循环时的放热效率为88.7%,是未改性的1.6倍;在反应温度为750℃的煅烧-碳酸化等温循环过程中,NiAl_(2)O_(4)掺杂可以提升反应速率,促使碳酸化反应更早开始,减少反应时间。结合表征结果,该文提出掺杂NiAl_(2)O_(4)改善钙基循环稳定性的反应过程:NiAl_(2)O_(4)均匀分布在钙基材料表面,可以有效抑制钙基的团聚,从而减缓循环性能的衰减,改善CaCO_(3)/CaO在储、放热循环过程中的反应性能。
