Na_2S_2O_3·5H_2O-CH_3COONa·3H_2O相变储能材料的性能及改性

选取Na_2S_2O_3·5H_2O-CH_3COONa·3H_2O二元体系中的低共熔组分作为相变储能材料进行研究,利用XRD、FT-IR以及基于密度泛函理论(DFT)的结构计算分析了该低共熔物的结构。选取Na_2CO_3·10H_2O作为成核剂,羧甲基纤维素(CMC)为增稠剂对Na_2S_2O_3·5H_2O-CH_3COONa·3H_2O进行改性,并采用均匀设计方法优化了改性剂配比,利用步冷曲线对改性前后相变材料的热性能做了研究。结果表明:添加质量分数为1.558%的Na_2CO_3·10H_2O和质量分数为2.136%的CMC为最优方案,此时体系过冷度为4.9℃。将优化改性后的材料融化-凝固循环50次后,相变温度稳定在40℃左右,熔化潜热变为184.5 J/g,表明该体系低共熔物可以作为相变储能材料应用在多种领域。

沸水在不同改性Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O复合材料作用下的降温特性研究

五水合硫代硫酸钠(Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O)作为相变储能材料,具有较高的相变潜热和储能密度,但Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O存在过冷和相分离现象,性能不稳定。选取铁粉、活性炭、活性炭毡分别对Na_(2)S_(2)O_(3)·5H_(2)O进行改性,通过实验优化改性材料配比,制备了不同质量比的相变储能复合材料,利用降温曲线对改性前后相变储能材料对沸水的降温和保温性能进行研究。结果表明:与无掺杂材料相比,实验中掺杂铁粉的相变储能复合材料水的保温时间基本无变化,沸水的降温速率最大降低1.21℃/min;而掺杂活性炭的相变储能复合材料沸水的降温速率最大降低1.84℃/min,水的保温时间平均缩短4.67min;活性炭毡相变储能复合材料沸水的降温速率最大提高了10.56℃/min,水的保温时间缩短21min。掺杂铁粉和活性炭的相变储能复合材料的相分离现象均得到一定改善;掺杂活性炭毡的相变储能复合材料消除了体系的相分离,相变时无液态泄漏。