相变贮热材料四氯合钴酸铵共析物的制备和热性能
贮热材料四氯合金属酸(Ⅱ)二烷基铵固-固相变动力学
摘
要
热致相变贮热材料四卤合金属酸 ( 二烷基铵具有层状钙钛 矿结构 , Ⅱ) 通过 晶型有序一 序转变能 可逆地固一 无 固相变
贮热 . 成了两种材料 四氯合锰酸十二铵 一 c2 2NH )Mn I和 四氯合锰酸十 四铵 一 c4 2NH )Mn I 并在 两种材 合 ( I 5 32 C4 H ( I 9 32 C4 H , 料的乙醇溶液 中结 晶出一系列二元混合 体系 .对纯组分 及各个二 元体系 利用差示 扫描量 热( S 测 定了热分析 曲线, D C) 采用 Ks ne 和 Ozw 两种动力学模型研 究了材料 的非等温 固一 iigr s aa 固相变动力学, 计算 了固一 固相变过程的活化能和反应级数 . 两种
热 能 的贮 存有 助于 降低现 有生产过 程的 能源 消
耗, 与创 立节 能环保 型生产 过程 密切 相关 .固一 固相 变贮热 以其 突出的优 点而 日益 受到 人 们的关 注 .目
1 实验 部 分
1 1 试 剂 . Mn 1・H2 C24 O,北京 化工 厂, 析纯 ; 二胺 , 分 十 中 国医 药 上 海 化 学 试 剂 站 , 学 纯 ; 四 胺 ,日本 化 十
剂 ; 盐酸 , 水 乙醇, 为市售 分析纯 试剂 . 浓 无 均
1 2 材料 的制备 . 将 定量 的氯化锰 和 浓盐酸 慢慢加 入相应胺 的无
物质 [2.其 中四 卤合 金属 酸 ( 二烷 基 铵 是通 式 1】 - Ⅱ)
为 ( 2 + N )MX ( =C 、 、 n X=C 、 r C H l H32 4 M u Mn Z , 1B )
方法 的计 算 结 果 相 一 致 . 着 C2 随 1 Mn质 量 分数 的增 加 , 元 体 系 表 观 活 化 能 E 二 值 呈 波 动 变 化 . C Mn及 二 元 体 系 的 反 应 级 数均 接 近 于 1 . 关键 词 分 类号 贮 热 材 料 ;四氯 合 锰 酸 十 二 烷 基 铵 ; 氯 合 锰 酸 十 四 烷 基 铵 ; S 四 D C;固 固相 变 ; 活能 激 T 4 O62 4 B3 ; 4 . 2
新型相变储能材料
实例:Hadjieva等将无机物相变储热材料 Na2S203· 2O吸附在多孔结构的水泥内,构成水 5H 合无机盐/水泥复合相变储热材料;Xavier等将有 机物相变储热材料石蜡吸附在具有多孔结构的膨 胀石墨内,构成石蜡/石墨复合相变储热材料
二、共混法制备复合相变材料 为克服传统相变材料在实际应用中需要使用专门容 器以防止其泄漏的缺陷,研究工作者在高聚物包裹 相变材料方面做了许多研究工作,发现高聚物特别
新型相变储能材料的应用
在太阳能热水系统中,相变储热材料可以弥补太 阳能受气候影响的缺陷,在低谷电时段利用储热水 箱内的相变材料由固态变成液态,吸收大量的热; 当连续阴雨天时,相变材料由液态变成固态,放出 热量以维持供应热水。
新型相变储能材料的应用
相变储能复合材料在建筑领域中一个很有前景 的应用方式是将相变材料与现存的通用多孔建 筑材料复合,即将相变材料储藏在多孔建筑材 料中,使这些建筑材料同时具有承重和储能 的双重功能,成为结构一功能一体化建筑材料。
新型相变储能材 料
复合相变储能 材料
胶囊型相变材料
复合相变储能材料
复合相变储能材料是指将相变材料与载体物质相 结合,形成一种外形上可保持固体形状、具有不 流动性的相变材料,其可代替固一固相变材料. 复合相变储能材料组成成分: 工作物质成分,即相变材料,利用其相变来进行 储能、放能。常用的主要是固一液相变材料,如 羧酸类和石蜡类。 载体物质,其作用是保持相变材料的不流动性和 可加工性。载体物质的熔化温度要求高于相变材 料的相变温度,使工作物质的相变范围内保持其 固体的形状和材料性能
与显热储能相比,它具有储能密度高,温度控制恒 定 ,节能效果显著,相变温度选择范围宽等优点。 在航空航天、太阳能利用、蓄热建筑等众多领域具 有广阔的应用前景。
相变储热材料的种类_应用及展望
目前对国内外相变材料(!"#$%&’"()*%+,(-%./(0,!’,)储热性能的研究越来越多,相变材料有独特的潜热性能:它在其物相变化过程中,可以从环境吸收热(冷)量或向环境放出热(冷)量从而达到热量储存和释放的目的。
利用此特性不仅可制造出各种提高能源利用率的设施,同时由于其相变时温度近似恒定,可以用于调整控制周围环境的温度,并且可以多次重复使用123。
从现在应用普遍程度来看,相变储热材料主要使用的是固液相变储热材料和固固相变储热材料。
固液相变材料主要优点是价廉易得。
但是固液相变储热材料存在过冷和相分离现象,会导致储热性能恶化,易产生泄露、污染环境、腐蚀物品、封装容器价格高等缺点。
固固相变材料在发生相变前后固体的晶格结构改变而放热吸热143,与固液相变材料相比,固固相变材料具有更多优点:可以直接加工成型,不需容器盛放。
固固相变材料膨胀系数较小,不存在过冷和相分离现象,毒性腐蚀性小,无泄露问题。
同时组成稳定,相变可逆性好,使用寿命长,装置简单。
固固相变材料主要缺点是相变潜热较低,价格较高153&。
67&相变储热材料的分类686&固—液相变储热材料68686硫酸钠类硫酸钠水合盐(9(:;<=>?:<)的熔点5:8=’,溶解潜热:@A8BCD*,它具有相变温度不高、潜热值较大两个优点。
硫酸钠类储热剂不仅储热量大,而且成本较低,温度适宜,常用于余热利用的场合。
然而十水硫酸钠在经多次熔化—结晶的贮放热过程后,会发生相分离,为了解决这个问题,可加入防相分离剂1=3。
6868:醋酸钠类三水醋酸钠的熔点是@B8:’,熔解热:@A8BCE*,属于中低温储热材料。
三水醋酸钠作为储热材料,其最大的缺点是易产生过冷,使释热温度发生变动,通常要加入防过冷剂1=3。
为防止无水醋酸钠在反复熔化—凝固可逆相变操作中析出,还要加入明胶、树胶或阳离子表面活性剂等防相分离剂。
第一讲 贮热相变材料
附表8 固-固相变材料物性表
(3)和(4)体积变化大;(1)有部分升华问题
2
3
贮热相变材料的分类
无机类
结晶水合盐 (salt hydrate)
附表1 结晶水合盐类热物性表
熔融盐(molten salt)
附表2 一些无机化合物的热物性表
其它:水,硅 金属(包括合金)
气体水合物是指气体或易挥发的液体在一定温度和压
力下与水结合而形成的包络状晶体。作为大分子的气体 或液体分子被水分子环绕,此结构是通过范德华力(非 化学键)而形成的。气体水合物主要有制冷剂水合物和 天然气水合物两大类。
15
16
Some examples of clathrate and semi-clathrate
非晶、不定形固体可视为过冷液体。这类PCM不象 晶体状固体那样有明显的相变温度,玻璃、凡士林 为典型例子。一般称为玻璃态。
体积膨胀系数(coefficient of volume expansion)
V=V0[1+ß (T-273.15)],ß 为膨胀系数。
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腐蚀性(corrosion)
32
Incongruent melting(不协 调熔解)
许多应用广泛的水合盐经常遭遇不谐调溶 解问题。这些盐的溶解度不够高,不能使盐全部 溶解在其释放的结晶水里。因此,熔化物包含饱 和溶液和沉淀的无水盐,当熔化物冷却时,在溶 液和无水盐之间的界面生成盐结晶,这一层薄盐 并把它们分开。这以后,只有溶液中的盐才结晶, 把无水盐留在底部。
冰点(freezing point)、融点(melting point)
物质由液态开始转化为固态的温度称为冰点;物质由固态开始 转化为液态的温度称为融点。两者不一定相等。
四水合醋酸钴失重曲线
四水合醋酸钴失重曲线
四水合醋酸钴失重曲线是一种实验方法,用于研究化学反应中物质的热稳定性和热分解反应。
该方法通过测量物质在不同温度下的失重情况,绘制出失重曲线,从而得出物质的热稳定性和热分解反应的特征。
四水合醋酸钴是一种常用的实验试剂,其化学式为Co(CH3COO)2·4H2O。
在实验中,将四水合醋酸钴样品放入热重仪中,通过加热使其升温,同时记录样品的质量变化。
当样品开始失重时,即为其热分解反应开始的温度。
随着温度的升高,样品的失重速率逐渐加快,直至完全分解为止。
根据失重曲线的形状和特征,可以判断物质的热稳定性和热分解反应的性质。
四水合醋酸钴失重曲线的形状通常呈现出两个明显的失重峰。
第一个失重峰对应着四水合醋酸钴分子中的水分子的脱除,这是一个吸热反应,因此失重峰的温度较低。
第二个失重峰对应着四水合醋酸钴分子的分解,这是一个放热反应,因此失重峰的温度较高。
失重曲线的斜率和峰值可以反映出物质的热稳定性和热分解反应的速率。
四水合醋酸钴失重曲线的应用范围很广,可以用于研究各种化学物质的热稳定性和热分解反应,包括有机物、无机物、高分子材料等。
通过失重曲线的分析,可以为材料的设计和制备提供重要的参考和指导。
四水合醋酸钴失重曲线是一种重要的实验方法,可以用于研究化学反应中物质的热稳定性和热分解反应。
通过失重曲线的分析,可以得出物质的热分解反应特征和热稳定性,为材料的设计和制备提供重要的参考和指导。
相变储热材料的种类_应用及展望
目前对国内外相变材料(!"#$%&’"()*%+,(-%./(0,!’,)储热性能的研究越来越多,相变材料有独特的潜热性能:它在其物相变化过程中,可以从环境吸收热(冷)量或向环境放出热(冷)量从而达到热量储存和释放的目的。
利用此特性不仅可制造出各种提高能源利用率的设施,同时由于其相变时温度近似恒定,可以用于调整控制周围环境的温度,并且可以多次重复使用123。
从现在应用普遍程度来看,相变储热材料主要使用的是固液相变储热材料和固固相变储热材料。
固液相变材料主要优点是价廉易得。
但是固液相变储热材料存在过冷和相分离现象,会导致储热性能恶化,易产生泄露、污染环境、腐蚀物品、封装容器价格高等缺点。
固固相变材料在发生相变前后固体的晶格结构改变而放热吸热143,与固液相变材料相比,固固相变材料具有更多优点:可以直接加工成型,不需容器盛放。
固固相变材料膨胀系数较小,不存在过冷和相分离现象,毒性腐蚀性小,无泄露问题。
同时组成稳定,相变可逆性好,使用寿命长,装置简单。
固固相变材料主要缺点是相变潜热较低,价格较高153&。
67&相变储热材料的分类686&固—液相变储热材料68686硫酸钠类硫酸钠水合盐(9(:;<=>?:<)的熔点5:8=’,溶解潜热:@A8BCD*,它具有相变温度不高、潜热值较大两个优点。
硫酸钠类储热剂不仅储热量大,而且成本较低,温度适宜,常用于余热利用的场合。
然而十水硫酸钠在经多次熔化—结晶的贮放热过程后,会发生相分离,为了解决这个问题,可加入防相分离剂1=3。
6868:醋酸钠类三水醋酸钠的熔点是@B8:’,熔解热:@A8BCE*,属于中低温储热材料。
三水醋酸钠作为储热材料,其最大的缺点是易产生过冷,使释热温度发生变动,通常要加入防过冷剂1=3。
为防止无水醋酸钠在反复熔化—凝固可逆相变操作中析出,还要加入明胶、树胶或阳离子表面活性剂等防相分离剂。
热致相变材料四卤合金属酸(Ⅱ)二烷基铵相变动力学
摘
要: 热致相 变材料 四卤合金属酸(Ⅱ) 二烷基 铵 具有层状 钙钛矿 结构. 文合成 了四氯合 锌酸 十四铵 n一 本
( H 9 H3 Z C 和 四氯合锌酸十六铵 n c ] H3 n 1, C 2 N ) n1 一( H3 N )Z C 并在 两种材料 的 乙醇溶 液 中结 晶 出一 系列二元 混合体 系. 对纯组份及各个二元体 系采用 Ksi e 和 O a a两种动力学模 型处理 差示扫描 量热 ( S ) 定的热分 inr sg zw DC 测 析 曲线 , 究 了非等温 固 一固相变动力学, 研 计算 了固 一固相变过程 的活化能和反 应级数 , 两种方 法的计算 结果相接 近, 二元体 系表观活化能 E 值 , 。 随着 c n 量分数 的增加 , z 质 活化能呈波动 变化、 n及二元体 系的反应级数 为 1 cZ 、
bs n— lya i( ak l mmo im)erc lr z c t nu tta ho oi ae n
C e—h n ,W U Kez o g ,L inl g UIW i e z —h n IJa — n i
( . e alet f hm sya dMa r l c ne H b i o l U i rt, h i hag 0 0 1 hn ; 1D pr n o e ir n t a Si c , ee N r nv s y S ia un , 5 6C i m C t e e i ma ei jz a
Abta tT etem t pcp aet niosi teprvkt t elyr o p u dn一( H 9 H )Z C4 n s c :h r or i h s a si e si p e m o n r h o r tn n h o ey a c C4 2 3 2 n 1 a dn l N
相变储热材料C10CoCl/C18CoCl二元体系相图
十八铵 ( . H )C C 并制得一 系列 C0 o 1C8 o 1 nc N o 1, 1 C/ C C 二元 体系 。利用差 示扫 描量热 ( S 技术测 定 C D C) 其相变温度 , 并在此基础 上绘 制 了 C。 o 1C o 1 元体 系相 图 。在 实验 相 图 中确 定 了新 的稳 定 化合 物 C C/ C C 二 ( . H H ) nc N o 1的存在和 2个不变 的共 晶点 , 晶点温度分别为 7 nc。 N ( . H H )C C 共 0和 7 3℃。
供 有价 值 的依 据 。
癸胺 、 十八 胺 , 为化学 纯试 剂 。氯 化钴 、 均 无水 乙醇 、 盐酸 , 为分 析纯试 剂 。 浓 均 LB O E .6 IR RA L10型 电子天 平 (日本 岛津 公 司 )Y nc HNC R E 一 ; aaoC O D RMT3型元 素分 析 仪 ;K 00 Z F3 电热 真空 干燥 箱 ( 上海 实 验 仪 器 厂 有 限公 司 ) C R 1型 差 动 热 分 析 仪 ( 海 天 平 仪 器 厂 ) 升温 速率 ;D . 上 , 5o/ i, 态空 气气 氛 , C mn 静 采用 密封标 准 铝坩 埚 , 样质 量 为 50mg 右 。 试 . 左
表 1 产 物 的 元 素 分析
Ta l Elm e t l n l ssd t f t e s n h s z d s m p e b e1 e n a ay i a o y t e i e a l s a a h
2 0 -80 0 70 - 6收稿 ,0 8 1 8修 回 20 - - 00 通讯联 系人 : 宫惠峰 , , 女 工程硕士 , 讲师 ;Ema :hx@yh oem.n - i gfr ao. o e ;研究方向 : l 高分子化学
CoWO4微晶的制备及性能研究
CoWO4微晶的制备及性能探究一、引言随着纳米科技的进步,微晶材料在能源、催化、光电等领域展示出了巨大的应用潜力。
CoWO4是一种重要的过渡金属氧化物微晶材料,具有优异的物理性能和广泛的应用前景。
本文将介绍CoWO4微晶的制备方法以及对其性能进行的探究。
二、制备方法CoWO4微晶的制备方法多种多样,如凝胶法、溶胶法、水热法等。
其中,水热法是目前应用最为广泛的一种制备方法。
详尽试验步骤如下:1. 将适量的钴酸钠和钨酸钠溶解在去离子水中,制备成CoWO4前驱体溶液。
2. 将上述溶液转移到高温、高压的自动控制加热反应器中,进行水热反应。
3. 控制反应时间和温度,按照一定的试验设计进行不同条件下的反应。
4. 反应结束后,用离心机将反应产物进行分离、洗涤。
5. 将洗涤后的CoWO4微晶在真空干燥箱中干燥处理。
三、性能探究CoWO4微晶具有丰富的物理性质和广泛的应用前景,因此对其性能进行深度探究具有重要意义。
1. 结晶性能:通过X射线衍射仪对制备的CoWO4微晶进行分析,确定其结晶性能。
探究发现, CoWO4微晶呈现出良好的晶体结构,晶格常数与标准晶体相一致,晶粒尺寸在纳米级别,具有较高的晶体质量。
2. 形貌特性:通过扫描电子显微镜观察CoWO4微晶的形貌特性。
探究发现,CoWO4微晶外形规整,表面平整,晶体呈现出典型的六方晶体结构,具有较高的比表面积和活性表面位点。
3. 光电性能:通过紫外-可见光分光光度计对CoWO4微晶的吸纳光谱和光电导率进行测试。
探究发现,CoWO4微晶在可见光区域表现出良好的光吸纳性能,可用于光电转换器件的制备。
4. 催化性能:将制备的CoWO4微晶作为催化剂用于某气体催化反应。
探究发现,CoWO4微晶具有较高的催化活性和稳定性,能有效增进气体催化反应的发生。
四、应用前景CoWO4微晶具有优异的物理性质和广泛的应用前景,在能源、催化、光电等领域具有重要的应用价值。
1. 光电转换器件:CoWO4微晶具有良好的光吸纳性能,可用于太阳能电池、光催化等领域的探究和应用。
《钴酸镍复合电极材料的制备及电化学储能特性》范文
《钴酸镍复合电极材料的制备及电化学储能特性》篇一一、引言随着科技的进步和人类对能源需求的增长,新型的能源储存技术成为了研究的热点。
在众多能源储存技术中,锂离子电池因其高能量密度、长寿命和环保等优点,受到了广泛的关注。
而电极材料作为锂离子电池的核心部分,其性能的优劣直接决定了电池的储能特性。
本文将重点探讨钴酸镍复合电极材料的制备方法及其电化学储能特性。
二、钴酸镍复合电极材料的制备钴酸镍复合电极材料的制备主要采用溶胶-凝胶法。
具体步骤如下:1. 按照一定比例将钴源和镍源溶解在有机溶剂中,形成均匀的溶液。
2. 加入适当的络合剂和添加剂,调节溶液的pH值,使金属离子形成稳定的络合物。
3. 通过溶胶-凝胶过程,使络合物在溶液中形成凝胶。
4. 将凝胶进行干燥、煅烧,得到钴酸镍复合电极材料。
在制备过程中,可以通过调整钴源和镍源的比例、络合剂的种类和用量等参数,来控制钴酸镍复合电极材料的组成和结构。
三、电化学储能特性的研究1. 材料结构与形貌分析通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)等手段,对钴酸镍复合电极材料的结构和形貌进行分析。
结果表明,制备得到的钴酸镍复合电极材料具有较高的结晶度和良好的形貌。
2. 电化学性能测试通过循环伏安法(CV)和恒流充放电测试等方法,对钴酸镍复合电极材料的电化学性能进行测试。
测试结果表明,该材料具有较高的比容量、优异的循环稳定性和良好的倍率性能。
其中,高比容量主要归因于其独特的层状结构和良好的导电性;优异的循环稳定性则得益于其稳定的晶体结构和良好的结构稳定性;而良好的倍率性能则主要得益于其较高的离子扩散速率和良好的电子传输速率。
四、讨论钴酸镍复合电极材料的高性能主要归因于其独特的层状结构和良好的导电性。
此外,通过调整钴源和镍源的比例、络合剂的种类和用量等参数,可以进一步优化材料的组成和结构,从而提高其电化学性能。
然而,尽管钴酸镍复合电极材料具有较高的电化学性能,但其成本仍然较高,这在一定程度上限制了其在实际应用中的推广。
《钴酸镍复合电极材料的制备及电化学储能特性》范文
《钴酸镍复合电极材料的制备及电化学储能特性》篇一一、引言随着社会对清洁能源的依赖日益增强,电化学储能技术成为了研究热点。
在众多电化学储能材料中,钴酸镍复合电极材料因其高能量密度、良好的循环稳定性和较高的充放电效率,成为了研究者们关注的焦点。
本文将详细介绍钴酸镍复合电极材料的制备方法及其电化学储能特性。
二、钴酸镍复合电极材料的制备钴酸镍复合电极材料的制备主要包括材料选择、合成步骤和工艺参数等环节。
1. 材料选择钴酸镍复合电极材料的制备主要涉及到的原料有钴源、镍源以及导电剂和粘结剂等。
选择高纯度的原料是保证材料性能的关键。
2. 合成步骤(1)按照一定比例将钴源和镍源混合,加入适量的溶剂进行溶解。
(2)将溶解后的溶液进行均匀混合,形成前驱体溶液。
(3)将前驱体溶液进行热处理,使其形成钴酸镍复合物。
(4)将得到的钴酸镍复合物与导电剂和粘结剂混合,制备成电极浆料。
(5)将电极浆料涂布在集流体上,经过干燥、烧结等工艺,得到钴酸镍复合电极材料。
3. 工艺参数在制备过程中,需要控制好热处理的温度、时间以及溶液的浓度等工艺参数,以保证材料的性能。
三、电化学储能特性钴酸镍复合电极材料具有较高的能量密度、良好的循环稳定性和较高的充放电效率,使其在电化学储能领域具有广泛的应用前景。
1. 能量密度钴酸镍复合电极材料具有较高的能量密度,能够存储更多的电能。
这使得其在电动汽车、可再生能源等领域具有广泛的应用。
2. 循环稳定性钴酸镍复合电极材料具有良好的循环稳定性,经过多次充放电循环后,其性能损失较小。
这有利于提高电池的使用寿命和降低维护成本。
3. 充放电效率钴酸镍复合电极材料具有较高的充放电效率,能够在短时间内完成充放电过程,提高能源的利用效率。
四、结论本文详细介绍了钴酸镍复合电极材料的制备方法及其电化学储能特性。
通过合理的原料选择、合成步骤和工艺参数的控制,可以制备出性能优良的钴酸镍复合电极材料。
该材料具有较高的能量密度、良好的循环稳定性和较高的充放电效率,使其在电化学储能领域具有广泛的应用前景。
高焓值储冷材料配方大全
高焓值储冷材料配方大全高焓值储冷材料通常指的是那些在相变过程中能够吸收或释放大量热量的材料。
这些材料在制备时需要考虑到其相变焓值、稳定性以及使用过程中的形态保持等因素。
以下是一些关于高焓值储冷材料配方的信息:1.形状稳定相变储热(蓄冷)材料:这类材料通过重新设计的胶凝材料来提高负载量,并采用热固性高分子材料作为胶凝剂,以实现高相变焓值和良好的形状稳定性。
2.凝胶网络包覆法:通过将预聚体或可交联高分子材料与相应的交联剂在40-120℃温度范围内反应,形成凝胶网络,从而实现对相变材料的包覆,得到高负载量、高相变焓值且形状稳定的相变材料。
3.无机相变储热材料:这类材料主要应用于低温和高温环境中,包括结晶水合盐类、熔融盐类(如硝酸盐、碳酸盐、卤化物等)、金属类(如低熔点金属及其合金)等。
其中,熔融盐类相变材料一般由碱金属的氟化物、氯化物、硝酸盐、碳酸盐等组成,可以是单组分、双组分或多组分的混合物,适用于中高温领域。
4.有机储热材料:常用的有机储热材料包括层状钙钛矿、高分子类聚合物和多元醇等。
这些材料主要用于固-固相变过程中,具有良好的热稳定性和较高的相变焓值。
5.特殊配方:某些高焓值储冷材料可能还会包含特定的添加剂或填充物,以提高其热导率、减少材料的体积变化或者增强其机械强度。
6.创新方法:随着科技的发展,新型的高焓值储冷材料也在不断被研发,例如利用纳米技术或生物基材料来提高储冷效率和环保性能。
7.专利技术:由于高焓值储冷材料在工业和民用领域都有广泛的应用前景,许多相关配方和技术都受到专利保护,因此在实际应用中需要关注相关的知识产权问题。
综上所述,高焓值储冷材料的配方设计是一个复杂的过程,涉及到材料科学、化学工程和热力学等多个领域的知识。
在实际应用中,需要根据具体的应用场景和性能要求来选择合适的材料和配方。
同时,由于这一领域不断发展,建议关注最新的研究成果和技术动态,以获取更详细的配方信息。
四元相变材料的制备及改性研究
现如今,环境污染与能源短缺问题日渐严峻,可再生资源的开发与利用变得尤为重要,其中太阳能作为 可再生能源受到越来越多人的关注。 国际能源署( IEA) 预测,未来五年,风能和太阳能将占全球可再生能源 产能增长的 80% 以上[1] 。 相变材料( PCMs) 的蓄热和控温效应是建筑节能和太阳能利用的有效技术,已引 起世界各国的广泛关注[2] 。 相变储能材料作为一种新兴的高效储能材料[3] ,通过相态的变化储存或释放热 量,且温度保持相对稳定,为提高能源利用率提供了新途径[4-5] ,是不可多得的优良储能材料。 在众多相变
收稿日期:2021-01-09;修订日期:2021-03-26 基金项目:“ 十三五” 国家重点研发计划(2018YFD1101001) 作者简介:肖力光(1962—) ,男,博士,教授。 主要从事功能材料方面的研究。 E-mail:xlg627@ 163. com 通信作者:尚晓月,硕士研究生。 E-mail:1976279353@ qq. com
Abstract: In order to make hydrated salt phase change materials more suitable for solar energy heat storage, Na2HPO4·12H2O was used as the main heat storage agent, Na2 SO4 ·10H2 O, Na2 CO3 ·10H2 O, Na2 S2 O3 ·5H2 O and CH3 COONa·3H2 O were used as auxiliary heat storage agents, and any three of the four auxiliary heat storage agents were mixed with the main heat storage agent according to the designed ratio, nano-TiO2 , ZnO, Al2 O3 , Na2 SiO3 and Na2 B4 O7 ·10H2 O were selected as nucleating agents to modify the quaternary phase change materials. The data of the samples were analyzed by step cooling curve, DSC, SEM, IR and XRD. The results show that Na2HPO4 ·12H2O/ Na2CO3 ·10H2O/ Na2SO4 ·10H2O/ Na2S2O3 ·5H2O is the best combination of PCMs, in which the optimal ratio ( mass fraction) is 60% , 10% , 20% , 10% (60 / 10 / 20 / 10) , respectively. Among the nucleating agents, zinc oxide has the best effect. When the content of zinc oxide is 10% ( mass fraction) , the supercooling degree of quaternary PCMs decreases from 3. 0 ℃ to 0. 2 ℃ , the phase change enthalpy increases from 95. 11 J / g to 472. 39 J / g, the phase transition temperature ranges from 15. 44 ℃ to 39. 90 ℃ to 50. 79 ℃ to 129. 64 ℃ , and there is no phase separation. Key words: phase change material; nucleating agent; supercooling degree; energy storage
Na2CO3电石渣复合相变储热材料制备与性能
摘要为循环利用工业固体废弃物,降低储热系统成本,以工业固废电石渣替代传统骨架材料,采用冷压烧结法创新制备7种不同配比的Na2CO3/电石渣复合相变储热材料,利用差示扫描量热法、恒速增压法、电子显微法、高温热冲击法、X射线衍射法、红外吸收光谱法等方法研究其储热性能、力学性能、微观结构、热循环稳定性和化学兼容性。
结果表明,电石渣与碳酸钠结合可形成性能优异的复合相变储热材料;电石渣与碳酸钠质量比为52.5∶47.5时制备的复合相变储热材料(NC5)综合性能最佳,储热密度在100~900 ℃内达到993 J/g,抗压强度达到22.02 MPa,最高导热系数为0.62 W/(m·K);样品NC5中不同组分均匀分布,组分间具有良好的兼容性;样品NC5经100次加热/冷却循环后仍具有优异的储热性能,可为固废资源化利用和低成本储热材料研发提供技术支持。
关键词工业固废;骨架材料;复合相变储热材料;储热性能;热循环稳定性我国“双碳”目标要求太阳能、风能等可再生能源在一次能源中的占比提高到80%以上。
然而,太阳能、风能等可再生能源具有间歇性、高波动性等特点,与人类用能规律存在严重的时空不匹配性。
大规模储能作为能量缓冲器可实现能源的“削峰填谷”,深度匹配可再生能源供应与人类用能。
然而,储电技术受当前成本高、安全性差、大容量存储难等限制,因此,大规模、低成本的储热技术则成为跨时空高效利用可再生能源的关键。
储热材料是实现大规模、低成本储热的关键。
由于显热储热材料储热密度低,相变储热材料易过冷、易泄漏、腐蚀大、导热系数低,复合相变储热技术则通过复合显热储热和相变储热材料,避免了显热储热技术和相变储热技术的诸多缺点,成为近年来国内外研究的热点。
如以Na2SO4-NaCl混合盐为相变材料,分别以α-氧化铝和莫来石作为骨架材料制备复合相变储热材料,测得Na2SO4-NaCl/α-氧化铝复合相变储热材料的熔点和潜热分别为624.3 ℃和129.7 J/g,Na2SO4-NaCl/莫来石复合相变储热材料的熔点和潜热分别为624.6 ℃和132.6 J/g,经20次加热/冷却循环后仍具有良好的储热性能和化学兼容性。
低热固相化学反应合成工艺
低温固相合成发展
可见,降低反应温度,不仅可获得更新的化合物,为人 类创造更加丰富的物质财富,而且可最直接地提供人们了 解固相反应机理所需要的实验佐证,为人类尽早地实现能 动、合理地利用固相化学反应进行定向合成和分子装配, 最大限度地发挥固相反应的内在潜力创造条件。我国的一 些科学工作者在低温固相合成方面也作来许多开创性的工 作。例如,1988年,忻新泉等开始报道“固态配位化学反 应研究”系列,探讨了室温或近室温条件下固-固态化学反 应。1990年开始合成新的原子簇化合物,并测定了数以百 计的晶体结构。
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3、固相合成方法的适用范围
1、合成原子簇化合物
2、合成新的多酸化合物
固 相
3、合成新的配合物
合 成
4、 合成固配化合物
法 使
5、 合成配合物的几何异构体
用 范
6、合成反应中间体
围
7、 合成非线性光学材料
8、纳米材料 9、合成有机化合物
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固相合成方法的适用范围
1.合成原子簇化合物 原子簇化合物是无机化学的边缘领域,它在理论和应用方面
3
低温固相化学反应法是20世纪80年代发展起来的一种新 的合成方法,并且发展极为迅速。其制备工艺简单,反应 条件温和,节约能源,产率高,污染低等优点,使其再化 学合成领域中日益受到重视。固相反应法已经成为了人们 制备新型无机功能材料的重要手段之一。
4
5
低温固相合成发展
固相化学反应是人类最早使用的化学反应之一,我们
材料合成与制备
第六章 低温固相合成
Contents
6.1 低温固相合成发展 6.2 低温固相合成反应原理 6.3 低温固相化学合成反应工艺 6.4 低温固相合成应用实例
《2024年钴酸镍复合电极材料的制备及电化学储能特性》范文
《钴酸镍复合电极材料的制备及电化学储能特性》篇一一、引言随着社会对清洁能源的依赖日益增加,电化学储能技术的重要性日益凸显。
作为电化学储能的核心组成部分,电极材料的质量直接决定了电池的性能。
本文旨在研究钴酸镍复合电极材料的制备方法,并探讨其电化学储能特性。
二、钴酸镍复合电极材料的制备钴酸镍复合电极材料的制备主要分为以下几个步骤:1. 材料选择与预处理:选择高纯度的钴源和镍源,进行预处理以去除杂质。
同时,选择适当的导电添加剂和粘结剂。
2. 混合与搅拌:将钴源、镍源、导电添加剂和粘结剂按照一定比例混合,并进行充分的搅拌,以获得均匀的浆料。
3. 涂布与干燥:将浆料涂布在导电基底上,如铜箔或镍箔,然后进行干燥处理,以去除浆料中的水分。
4. 烧结:将涂布并干燥后的电极材料进行高温烧结,使钴酸镍化合物与导电基底形成良好的接触。
三、电化学储能特性的研究钴酸镍复合电极材料的电化学储能特性主要从以下几个方面进行研究:1. 循环性能:通过恒流充放电测试,研究钴酸镍复合电极材料的循环性能。
在多次充放电过程中,观察其容量衰减情况,以评估其循环稳定性。
2. 倍率性能:在不同电流密度下进行充放电测试,研究钴酸镍复合电极材料的倍率性能。
通过比较不同电流密度下的容量,评估其在大电流充放电条件下的性能。
3. 充放电曲线分析:通过绘制充放电曲线,分析钴酸镍复合电极材料在不同充放电阶段的反应机理和能量存储机制。
4. 阻抗分析:通过电化学阻抗谱测试,分析钴酸镍复合电极材料的内阻和界面阻抗,以评估其电子传输和离子扩散性能。
四、结果与讨论通过上述实验方法,我们得到了以下结果:1. 制备得到的钴酸镍复合电极材料具有较高的比容量和良好的循环稳定性。
在多次充放电过程中,其容量衰减较小,显示出优异的循环性能。
2. 钴酸镍复合电极材料具有较好的倍率性能。
在不同电流密度下,其容量保持率较高,显示出良好的大电流充放电性能。
3. 钴酸镍复合电极材料的充放电曲线表明,其在充放电过程中具有较高的能量存储效率和良好的反应可逆性。
固—固相变贮热的研究:四氯合金属(Ⅱ)酸正十烷铵
固—固相变贮热的研究:四氯合金属(Ⅱ)酸正十烷铵
阮德水;邢登清
【期刊名称】《华中师范大学学报:自然科学版》
【年(卷),期】1995(029)002
【摘要】合成了四氯合金属(Ⅱ)酸正十烷铵(C10H21NH3)2MCl4(C10M,M=Cu,Zn,Cd,Hg,Mn,Co,Ni),对它们进行了IR和DSC分析,C10Mn,C10Co,C10Zn和C10Cu的固-固转变温度在32℃-80℃之间,固-固转变为55-83J/g。
可逆性好,化学性质稳定,是一类有希望的固-固相变材料。
【总页数】4页(P193-196)
【作者】阮德水;邢登清
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TK512.4
【相关文献】
1.四氯合金属[Mn(Ⅱ),Co(Ⅱ)]酸正烷铵固—固相变的研究 [J], 张道圣;邢登清
2.四氯合锌(Ⅱ)酸二烷基铵及其二元体系固-固相变贮热的动力学研究 [J], 康艳珍
3.贮热材料四氯合金属酸(Ⅱ)二烷基铵固-固相变动力学 [J], 武克忠;李建玲;王新东;刘晓地
4.四氯合锰(Ⅱ),四氯合钴(Ⅱ)酸正十烷铵固—固相变… [J], 张道圣;阮德水
5.四氯合金属(Ⅱ)酸正烷铵在280—500K间的热力学性质和相变Ⅱ.四氯合锌(Ⅱ)酸正十二烷铵 [J], 张志英;杨孟林
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《2024年钴酸镍复合电极材料的制备及电化学储能特性》范文
《钴酸镍复合电极材料的制备及电化学储能特性》篇一一、引言随着现代科技的快速发展,人们对电子设备的依赖程度越来越高,从而推动了电池技术的快速发展。
其中,钴酸镍复合电极材料因其在电化学储能领域的重要应用而备受关注。
本文将重点研究钴酸镍复合电极材料的制备工艺,以及其电化学储能特性。
二、钴酸镍复合电极材料的制备钴酸镍复合电极材料的制备主要涉及材料的选择、混合、合成等步骤。
1. 材料选择制备钴酸镍复合电极材料的主要原料为钴盐、镍盐和导电剂等。
这些原料的纯度和粒度对最终产品的性能具有重要影响。
2. 混合将选定的原料按照一定比例混合,加入适量的溶剂进行搅拌,使原料充分混合均匀。
3. 合成将混合后的原料进行高温煅烧,使其发生化学反应生成钴酸镍复合物。
然后通过研磨、过筛等步骤得到最终产品。
三、电化学储能特性的研究钴酸镍复合电极材料的电化学储能特性主要包括比容量、循环稳定性、充放电速率等。
1. 比容量钴酸镍复合电极材料的比容量是衡量其电化学性能的重要指标。
通过电化学测试,我们可以得到其比容量值。
该值越高,说明材料的储能能力越强。
2. 循环稳定性循环稳定性是衡量电池材料在充放电过程中性能稳定性的重要指标。
通过多次充放电循环测试,我们可以观察到钴酸镍复合电极材料的循环稳定性。
稳定的循环性能对于提高电池的使用寿命具有重要意义。
3. 充放电速率充放电速率是衡量电池材料充放电速度的指标。
高充放电速率意味着电池能在短时间内完成充电和放电,从而提高电池的使用效率。
钴酸镍复合电极材料具有较高的充放电速率,能够满足高功率设备的需求。
四、实验结果与分析通过实验,我们得到了钴酸镍复合电极材料的电化学性能数据。
以下是部分实验结果与分析:1. 制备得到的钴酸镍复合电极材料具有较高的比容量,能够满足高能量密度的需求。
2. 该材料在多次充放电循环过程中表现出良好的循环稳定性,具有较长的使用寿命。
3. 钴酸镍复合电极材料具有较高的充放电速率,能够满足高功率设备的需求。
硫酸铝铵相变储能材料实验研究的开题报告
硫酸铝铵相变储能材料实验研究的开题报告一、选题背景和意义随着现代工业的快速发展和生活水平的提高,能源需求量急剧增加,传统能源资源日益枯竭。
因此,研究和开发可再生储能材料已成为当今社会的一个重要课题。
相变储能材料(Phase Change Materials,简称PCM)是一种储能形式,具有高储能密度、无污染等优点,可以在建筑、农业、太阳能、汽车空调等领域得到广泛应用。
本文选取硫酸铝铵为相变储能材料,通过实验研究其储能效果及一系列热学性质,为其应用于各个领域提供实验基础。
二、研究内容和方案(一)研究内容1.分析硫酸铝铵的化学组成及基本热学特性。
2.选取不同微观结构的硫酸铝铵,通过差示扫描量热法(DSC)和热重分析(TGA)实验,测定其相变储能性能。
3.测量硫酸铝铵储能性能的相关热学参数,如相变温度、熔化潜热等,分析其影响因素及机理。
4.结合实验结果,设计并制作硫酸铝铵相变储能材料样品,对其储能效果进行验证。
(二)研究方案1.对硫酸铝铵的化学成分及基本热学特性进行理论分析,制定实验方案。
2.用分析纯硫酸铝铵为原料,在不同条件下通过水解和结晶过程制备硫酸铝铵晶体,并对晶体样品的物相和结构进行分析。
3.通过DSC和TGA实验,测定硫酸铝铵样品的相变储能性能,并对实验结果进行分析。
4.通过实验验证样品的储能效果,分析其性能优越性。
三、预期成果本实验旨在研究硫酸铝铵作为相变储能材料的性能特点及其应用前景,在实验中预计会获得以下成果:1.对硫酸铝铵储能机理进行研究,提高对其相变储能性能的理解。
2.获得硫酸铝铵储能材料的基本热学特性,为其应用提供基础数据参考。
3.研究硫酸铝铵储能材料的制备方法,并验证其储能效果。
4.对硫酸铝铵储能材料的应用前景进行探讨,为其未来的研究发展提供借鉴。
总之,本实验旨在深入探究硫酸铝铵相变储能材料的性能特点,为其在能源、建筑等领域的应用提供基础数据参考。
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摘要: 在温度 3 5 3 K的 乙醇 溶 液 中 , 采 用 热 回 流 法 合 成 了热 致 相 变 化 合 物 四氯 合 钴 酸 铵 ( 1 - C H —N H 。 ) 2 C o Cl
( n = l 0 , 1 8 ) ( 分别简 写为 C, 。 C o 、 C , 。 Co ) 及其二元混合物 . 利用差 示扫描量热和 X射 线法对二元体系进行 了表 征.
WU K e — Zh o n g SUN Xi a o — L on g CHEN L e i RUAN B e i
( K e y L a b o r a t o r y o f I n o r g a n i c Na n o — ma t e r i a l s o f He b e i P r o v i n c e , De p a r t me n t o fC h e mi s t r y a n d Ma t e r i a l S c i e n c e
J u l y
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相变贮热材料四氯合钴酸铵共析物 的制备和热性 能
武 克 忠 孙 晓 龙 陈 磊 阮 北
( 河 北 师范 大 学 化 学 与材 料科 学 学 院, 河 北 省 无 机 纳 米 重 点 实验 室, 石家庄 0 5 0 0 2 4 )
( 1 一 C H 2 n + 1 NH 3 ) 2 C o Cl 4 ( n = l 0 , 1 8 ) a n d a s e r i e s o f t h e i r b i n a r y mi x t u r e s w e r e p r e p a r e d b y s o l u t i o n r e l f u x a t 3 5 3 K i n e t h a n o I s o l u t i o n s . B i n a y- r mi x t u r e( 1 - C l o H 2 1 N H 3 ) 2 C o C l 4 - ( 1 一 C , 8 H 3 7 N H 3 ) 2 C o C l 4 s y s t e ms we r e c h a r a c t e r i z e d o v e r
物理 化学 学 ̄ E ( W u l i Hu a x u e X u e b a o )
1 26 0
A c t a 脚 . 一 C h i m. S i n . 2 0 1 5 , 3 1 ( 7 ) , 1 2 6 0 - 1 2 6 4
d o i : 1 0 . 3 8 6 6 / P KU. W HXB2 0 1 5 0 41 6 3
c o n s t r u c t e d f r 0 m t h e e x p e r i me n t s i n d i c a t e d o n e s t a b l e i n t e r me d i a t e p h a s e , ( 1 - C l o H 2 1 NH 3 ) 一 ( 1 - C 1 8 H 3 7 NH 3 ) Co Cl 4 ,
焓大小范围在2 . 1 3 到1 4 1 . 1 2 J ・ g 之 间 .
关键词: 四氯 合 钴 酸 铵 : 相 变 贮 热 材 料 : 差 示 扫 描 量 热 : 共 析 温 度 : 相 图 中图 分 类 号 : 06 4 2 . 3
Pr e p a r a t i o n a n d Th e r ma l Pe r f or m an c e s of 1 - Al k y l a m m oni u m T e t r a c h I or o c ob a l t a t e Eu t e c t oi d Mi x t ur e s a s Ph a s e Cha n g e Ma t er i a l s
t h e e n t i r e c o mp o s i t i o n r a n g e u s i n g di f f e r e n t i a I s c a n n i n g c a l or i me t y r a n d X- r a y d i f f r a c t i o n . Th e p h a s e d i a g r a m
根据 测 定实 验 数据 构筑 二 元相 图, 所 得相 图结果 表 明, 在W c 1 0 C o = 5 2 . 5 1 %( 质量 分 数) 处 存在 中间化 合物 ( 1 - C H , N H 。 ) ( 1 . C 。 H 。 N H 。 ) C o Cl . 相 图还包括 两个三 相线, 相对应 的两个 共析温度 分别为 ( 3 4 7  ̄ 1 ) , N( 3 4 3  ̄ 1 ) K , 共析点分别在 W c , 0 c o = 3 8 . 5 O %和 W C l o C O = 6 9 . 8 6 %处 . 并且, 在相 图的左右边界存在端际 固溶体( 口 、 卢 ) 及 中间区域存 在非化学计量相( . 四氯合 钻酸铵及其二元混合体系作为相变材 料贮热时, 相变 温度范围为 3 4 0 — 3 7 0 K , 相变
He b e i N o r m a l U n i v e r s i t y , S h  ̄ i a z h u a n g 0 5 0 0 2 4 , P R . C h i n a )
Ab s t r a c t : Th e t h er mo t r oP i C Ph as e . t r an s i t i on c om p o un d s 1 . aI k yl am moni u m t e t r a ch I or oc o ba I t a t e