《表1 常用水合盐热化学吸附材料的热力学性能》

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《基于水合盐的热化学吸附储热技术研究进展》

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现阶段国内外研究较多的水合盐热化学吸附材料中包括Mg Cl2、Ca Cl2、Sr Br2和Mg SO4等，多用于太阳能跨季节储热。Donkers等[20]对上百种水合盐的热力学数据进行了总结，常用于热化学储热的水合盐见表1。由表可知水合盐通常具有较高的能量密度，然而在热化学储热/放热过程中存在缺陷限制了其规模应用，包括潮解、动力学性能和腐蚀性等问题。N'Tsoukpoe等[21]对125种有潜力作为热化学吸附储热材料的水合盐进行了筛选和性能分析，如图1所示。通过对比这些材料的生物安全性、反应可逆性和吸附性能等参数，发现La Cl3·7H2O、Sr Br2·6H2O和Mg SO4·6H2O这三种水合盐化学吸附材料最具有应用前景。Richter等[22]对308种无机盐进行热力学数据的理论分析以及反应可逆性、动力学性能和循环稳定性的大量实验分析，如图2所示，认为Sr Br2·6H2O具备热化学吸附储热应用前景，其储热密度可达140 k W·h/m3。纯水合盐热化学吸附材料具有较高的储热密度，但其使用过程中存在液解、动力学性能差和反应可逆性差等问题，导致系统运行过程中的吸附性能降低，限制了其工业化进程。为解决这些问题，常采用多孔材料作为载体对水合盐化学吸附材料封装，载体具有较大孔体积可容纳一定量的液态盐溶液，同时其较大的比表面积可加快吸附速率。