本發明屬于氧化鎂儲能，尤其涉及一種氧化鎂熱化學儲熱材料及其制備方法。

背景技術：

1、固體氧化鎂熱化學儲熱材料是一種能夠高效儲存和釋放熱能的新型材料。它具有許多優點，如高儲能密度、長周期穩定性以及無污染等特點，因此在可再生能源儲能系統和熱管理領域得到廣泛應用。其中低成本、寬溫度窗口、高儲熱密度、環境友好的mgo/mgco3體系的熱化學儲熱材料被認為是最具有前景的材料之一。

2、mgo(s)+co2(g)＝mgco3(s)δh＝-116.4k?j/mol

3、然而mgo/mgco3體系作為一種固相的儲熱材料，同樣局限于反應速率慢因素，不利于實現工業化的大規模生產及應用。

技術實現思路

1、針對以上問題，本發明提供一種氧化鎂熱化學儲熱材料及其制備方法，通過精準控制反應過程和煅燒氣氛，制備納米級結構特殊的儲熱材料，增加氧化鎂儲熱材料的儲熱能力。

2、為實現上述目的，本發明的技術方案為：

3、一種氧化鎂熱化學儲熱材料的制備方法，包括以下步驟：

4、s1：稱取鎂鹽和碳酸鹽，分別加入去離子水溶解，形成鎂鹽溶液和碳酸鹽溶液；

5、s2：將鎂鹽溶液加入到碳酸鎂溶液中，并控制反應溫度為30℃-55℃，反應時間為3-5h，反應后過濾；

6、s3：將步驟s2得到的樣品進行干燥；

7、s4：將干燥后的樣品置入控制二氧化碳或空氣氣氛的高溫爐中煅燒，得到氧化鎂熱化學儲熱材料；

8、其中，所述的氧化鎂熱化學儲熱材料的微觀結構為納米顆粒組成的珊瑚狀結構。

9、鎂鹽可以是六水氯化鎂、硝酸鎂，碳酸鹽可以是碳酸鉀、碳酸鈉，因mgo/mgco3體系中反應化學式，鎂前軀體與碳酸鹽的摩爾比例相同或碳酸鹽輕微過量(例如1.1倍以內或1.2倍均可)以使鎂前驅體充分反應。鎂鹽優選六水氯化鎂(mgcl2·6h2o)。因為在鹽湖的開采中伴隨著鹽湖提鋰和提鉀的副產物，mgcl2·6h2o大量堆積，不僅造成鹽湖附近的土壤鹽漬化加劇而且造成大量的鎂資源浪費，不利于鹽湖產業的長期有效發展。因此本發明優選選擇mgcl2·6h2o作為鎂源，實現固廢的有效利用。

10、優選地，所述步驟s2中在反應過程中保持攪拌，例如可以在磁力攪拌器上進行反應，在反應過程中保持攪拌的動作可以增加碳酸鎂的反應效率。

11、優選地，所述步驟s3中將步驟s2得到的樣品置入120℃烘箱中干燥12小時。

12、優選地，所述步驟s4中以升溫速率5℃/min升溫到煅燒溫度，煅燒溫度為370-380℃，，煅燒時間為2.5-3.5h。

13、基于相同的發明構思，本發明提供了一種氧化鎂熱化學儲熱材料，所述氧化鎂熱化學儲熱材料由上述的制備方法得到的。

14、本發明由于采用以上技術方案，使其與現有技術相比具有以下的優點和積極效果：

15、本發明通過控制鎂鹽溶液和碳酸鹽的反應溫度和反應時間，以及控制煅燒時的氣氛得到具有納米顆粒構成的珊瑚狀微觀結構的氧化鎂熱化學儲熱材料，使得儲熱材料進行熱能釋放及存儲過程中可有效增加co2與mgo的接觸面積，提升反應速率。

16、采用本發明制備的mgo熱化學儲能材料在(111)(200)(220)(311)和(222)晶面的結晶度低，存在較多晶面缺陷，活性較高，反應速率更快。

17、本發明的鎂源來源于鹽湖的固相廢棄物，一方面實現固相廢棄物的回收再利用，減少鎂資源浪費，另一方面mgo產物可用作新一代熱能存儲材料，增加余熱、廢熱利用率。

技術特征：

1.一種氧化鎂熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據權利要求1所述的氧化鎂熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s2中在反應過程中保持攪拌。

3.根據權利要求1所述的氧化鎂熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s3中將步驟s2得到的樣品置入120℃烘箱中干燥12小時。

4.根據權利要求1所述的氧化鎂熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述步驟s4中以升溫速率5℃/min升溫到煅燒溫度，煅燒溫度為370-380℃，，煅燒時間為2.5-3.5h。

5.根據權利要求1所述的氧化鎂熱化學儲熱材料的制備方法，其特征在于，所述鎂鹽為mgcl2·6h2o。

6.一種氧化鎂熱化學儲熱材料，其特征在于，所述氧化鎂熱化學儲熱材料由權利要求1-5任意一項所述的制備方法得到的。

技術總結
本發明公開了一種氧化鎂熱化學儲熱材料及其制備方法，其中的制備方法包括以下步驟：S1：稱取鎂鹽和碳酸鹽，分別加入去離子水溶解，形成鎂鹽溶液和碳酸鹽溶液；S2：將鎂鹽溶液加入到碳酸鎂溶液中，并控制反應溫度為30℃?55℃，反應時間為3?5h，反應后過濾；S3：將步驟S2得到的樣品進行干燥；S4：將干燥后的樣品置入控制二氧化碳或空氣氣氛的高溫爐中煅燒，得到氧化鎂熱化學儲熱材料；其中，所述的氧化鎂熱化學儲熱材料的微觀結構為納米顆粒組成的珊瑚狀結構。本發明通過精準控制反應過程和煅燒氣氛，制備納米級結構特殊的儲熱材料，增加氧化鎂儲熱材料的儲熱能力。

技術研發人員：章顥繽,黃其,桂昌青,卓思,金建祥
受保護的技術使用者：浙江高晟光熱發電技術研究院有限公司
技術研發日：
技術公布日：2025/4/28