氧化钙基多级孔隙结构储热模块的制备及其储热性能.pdfVIP

第13卷第12期储能科学与技术Vol.13No.12

2024年12月EnergyStorageScienceandTechnologyDec.2024

热化学储能专刊

氧化钙基多级孔隙结构储热模块的制备及其储热性能

姚亮，贺楠，陈奇成

（东北电力大学，吉林吉林132012）

摘要：钙循环技术由于其储热密度高，原料成本低，对环境友好等优势，被广泛视为一种发展潜力巨大的热化

学储能技术。然而，传统的成型技术在传热传质以及孔隙结构的机械稳定性方面存在不足，限制了钙循环技术

的推广应用。本研究创新性地提出了一种多级孔隙成型策略，通过发泡技术和模板牺牲法的结合，以及黏合剂

聚乙烯吡咯烷酮的引入，成功制备了具有多级孔道结构、良好循环稳定性和较强力学性能的CaO基储热模块。

实验结果表明，该储热模块具有从60纳米到1.2毫米级的大跨度多孔结构，并实现了材料与结构的一体化设计，

其形成的自支撑结构避免了引入惰性支撑体带来的储能密度降低问题。经过100次循环稳定性与抗压强度测试，

储热模块保持了结构的完整性，储能密度达到1094kJ/kg，抗压强度达到0.31MPa。并且本工作提出的储热模

块合成策略工艺流程简洁，避免了繁琐的步骤和对高成本设备的依赖，适应工业化大规模生产的需求。本研究

为钙循环技术在热化学储能领域的应用提供了新的视角和解决方案，有望推动钙循环技术的进一步发展和商业

化进程。

关键词：热化学储热；CaO；模块化成型；多级孔道结构

doi：10.19799/ki.2095-4239.2024.0863

中图分类号：TK02文献标志码：A文章编号：2095-4239（2024）12-4282-08

PreparationandthermalstoragepropertiesofCaO-based

thermalstoragemodulewithahierarchicallyporousstructure