低熔点四元硝酸盐基定型复合相变材料的制备与研究.pdfVIP

第13卷第5期储能科学与技术Vol.13No.5

2024年5月EnergyStorageScienceandTechnologyMay2024

储能材料与器件

低熔点四元硝酸盐基定型复合相变材料的制备与研究

许荣玉，陆海涛，郭荷渡，汤占赟，李琦，吴玉庭

（北京工业大学机械与能源工程学院，传热强化与过程节能教育部重点实验室，传热与能源利用

北京市重点实验室，北京100124）

摘要：采用冷压-热烧结方法制备研究了一种形态稳定的硝酸盐基复合相变材料，该材料具有较低的熔点和较

宽的温度使用范围，适用于中低温领域的热能储存。研究选取NaNO-NaNO-KNO-LiNO共晶四元硝酸盐为相

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变基体材料，氧化镁为结构支撑材料，石墨为导热增强剂，并对其微观结构、化学相容性、热物理性能和循环

稳定性进行了一系列表征，结果表明：在烧结前后四元硝酸盐、氧化镁以及石墨之间不发生化学反应，具有良

好的化学相容性及化学稳定性。在不同质量比的样品中，四元硝酸盐与氧化镁质量比为6∶4时，为复合材料的

最佳配比，且其负载质量分数8%的石墨后，仍表现出优异的结构稳定性；该复合材料的熔点较低，约为70℃，

分解温度达到610℃；在50～580℃的温度范围内，具有超过749kJ/kg的储能密度；添加8%的石墨后复合材

料的热导率从0.41W/(m·K)提高到了0.77W/(m·K)；经150次循环后，复合材料表现出良好的热循环稳定性。

这种具有低熔点、宽温域的盐基复合材料是中低温热能存储的有力候选者，本研究为其在中低温领域的应用提

供了实践依据。

关键词：四元硝酸盐；复合相变材料；低熔点；宽温域；热能储存

doi：10.19799/ki.2095-4239.2023.0840

中图分类号：TK512文献标志码：A