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近日，浙江大学肖刚教授团队，邓佳莉、谷长栋、徐浩然等在《储能杂志》上发表题为《用于高温热化学储能的 NiAl₂O₄ 修饰的自组装 CuO 表面：优异的性能和强相互作用机制》的论文。 高能量密度的高温热化学储能材料，是配备先进储能系统的第三代聚光太阳能（ CSP ）电站的关键技术支撑。 CuO/Cu₂O 储能材料因其成本低、能量密度高而成为最有发展潜力的体系之一，但其反应性能差限制了它的应用。 论文表示：第三代聚光太阳能发电站需要更低成本、更高效率的技术，而高温可以有效提高热力循环效率。热化学储能（ TCES ）在高温下具有很高的储能密度，是下一代光热系统高温储热的潜在技术路线。金属氧化物储热基于氧化还原反应进行储热和释热，可在空气中进行，系统简单，发展潜力巨大。 在本研究中，采用 15wt% NiAl₂O₄ 对 CuO 进行表面修饰的自组装材料具有优异的储 / 放热可逆性及超长的使用寿命。其反应速率提高了 4.2 倍，再氧化程度从 46% 提高到 99.9% 。储存和释放的热化学能量密度分别高达 -772.726 kJ/kg 和 764.655 kJ/kg 。循环 1000 次后，其还原和氧化反应的程度仍可保持 99.9% 和 98% 。研究表明， NiAl₂O₄ 与 CuO/Cu ₂ O 具有强相互作用，其均匀牢固地负载在 CuO/Cu₂O 表面，显著改善了可逆反应性能。理论分析证实 NiAl₂O₄ 与 CuO/Cu₂O 具有很强的结合能，增加了铜空位形成能，提高了空间限位效应。论文通过实验数据和模拟分析，揭示了引入 NiAl₂O₄ 对 CuO/Cu₄O 的抗烧结改性机理，为高温化学储热的长寿命循环问题提供了解决思路，可为其他高温化学储热介质的合成与设计提供指导。 该工作得到浙江省杰出青年科学基金；国家自然科学基金；中央高校基本科研业务费专项资金的资助。 论文地址： Self-assembly CuO surface decorated with NiAl2O4 for high-temperature thermochemical energy storage: Excellent performance and strong interaction mechanism - ScienceDirect

第十六届中国太阳能热发电大会

时间：2023年2月25日～28日

地点：甘肃省敦煌市｜天河大酒店