CaO/Ca(OH)_(2)核壳结构颗粒的制备及其储热性能

热化学储热具有储热密度高,可实现跨季节储热的优点。在中高温储热领域,氧化钙/氢氧化钙储热系统目前仍存在储热材料易结块、难以流态化等问题。本文通过在氢氧化钙颗粒外包覆一层烧结的碳化硅陶瓷壳的方法,制备了一种可用于氧化钙/氢氧化钙储热系统的具有核壳结构的储热颗粒。研究表明,该核壳结构颗粒壳体和芯体的内部孔隙呈现出不同的孔径分布,壳体的孔径大于内部芯体的孔径,因此壳体的包裹对于内部氢氧化钙的储放热反应进程影响较小,相对于纯氢氧化钙,核壳结构颗粒在反应速率和力学性能方面也有所提升。表征结果显示,颗粒的壳体化学性质较为稳定,不会与氢氧化钙发生反应导致储热密度的降低。此外,该核壳结构颗粒具有较好的循环稳定性,在空气氛围下,对所制备颗粒进行了25次储放热循环,发现该颗粒储热密度的下降在20%以内且未发生开裂和破碎。颗粒储热密度的下降是由于氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成了碳酸钙,经过高温煅烧除去碳酸钙后,颗粒的储热密度可恢复至初始储热密度的96.7%。综上,本工作制备储热颗粒对热化学储热技术的实际应用具有重要意义。