中低熔点相变熔盐储热材料及其制备方法与流程

本发明涉及储热熔盐材料，具体涉及中低熔点相变熔盐储热材料及其制备方法。

背景技术：

1、在太阳能光热发电系统中，储热系统是整个系统中最关键的部分，储能材料则是影响储热系统的核心因素，目前使用的储能材料主要有空气、水、导热油、液态金属和熔盐等。与其他储能材料相比，熔盐具有比热容高、传热系数高、热稳定性高、温度高、饱和蒸汽压低、低黏度和低价格的“四高三低”的优势，成为光热发电技术中使用最广泛的储能材料。传统的相变储热材料存在熔点高、相变潜热低、热稳定性差等问题，限制了其在中低温储能系统中的应用。

2、现有技术中，大量学者通过纳米颗粒改性熔盐来提高材料的比热容，但是纳米颗粒合成成本较高，并不能大量工业应用，其提高的比热容并没有很高，普通nano3的固态比热容在1.3 j/(g℃)左右，纳米颗粒的添加一般只提高10％-20％左右。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本申请提出了中低熔点相变熔盐储热材料及其制备方法，熔盐材料具有较高的比热容且成本低。

2、以下是本发明的技术方案，中低熔点相变熔盐储热材料，包括以下成分：

3、nano3：30-80wt％；

4、kno3：5-40wt％；

5、zncl2：5-55wt％；

6、mgo：0-2wt％。

7、作为优选，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为7:1:1:0.1时，熔点为200.1°c，分解点为638.3°c，相变潜热为138.3j/g，比热容为1.94j/(g·k)。

8、作为优选，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为7:2:1:0.1时，熔点为220.9°c，分解点为638.7°c，相变潜热为116.0j/g，比热容为2.48j/(g·k)。

9、作为优选，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为6:3:2:0.1时，熔点为212.0°c，分解点为658.1°c，相变潜热为126.9j/g，比热容为2.49j/(g·k)。

10、作为优选，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为6:4:1:0.2时，熔点为302.3°c，分解点为636.7°c，相变潜热为158.4j/g，比热容为2.53j/(g·k)。

11、作为优选，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为5:5:5:0.2时，熔点为316.5°c，分解点为598.2°c，相变潜热为144.3j/g，比热容为1.86j/(g·k)。

12、作为优选，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为4:1:6:0.2时，熔点为354.6°c，分解点为632.2°c，相变潜热为182.7j/g，比热容为2.51j/(g·k)。

13、中低熔点相变熔盐储热材料制备方法，包括以下步骤：

14、s1、将nano3、kno3、zncl2和mgo按照一定质量比进行混合得到混合原料；

15、s2、将混合原料在150°c下烘干72小时，去除水分后得到烘干原料；

16、s3、将烘干原料进行研磨得到均匀原料；

17、s4、将均匀原料置于加热装置中，在450°c下加热24小时，冷却后粉碎得到熔盐材料。

18、作为优选，s4中，加热装置为马弗炉。

19、本发明的有益效果是：

20、1、熔盐材料具有较高的比热容；

21、2、与常规添加纳米颗粒改性储热材料的比热容方法相比，该方法简单，成本较低，能够广泛应用于工业使用中；

22、3、熔盐材料具有更低的熔点、更高的分解温度和更大的相变潜热，适用于中低温储能系统，提高了系统的储能效率和可靠性。

技术特征：

1.中低熔点相变熔盐储热材料，其特征在于，包括以下成分：

2.根据权利要求1所述的中低熔点相变熔盐储热材料，其特征在于，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为7:1:1:0.1时，熔点为200.1°c，分解点为638.3°c，相变潜热为138.3j/g，比热容为1.94j/(g·k)。

3.根据权利要求1所述的中低熔点相变熔盐储热材料，其特征在于，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为7:2:1:0.1时，熔点为220.9°c，分解点为638.7°c，相变潜热为116.0j/g，比热容为2.48j/(g·k)。

4.根据权利要求1所述的中低熔点相变熔盐储热材料，其特征在于，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为6:3:2:0.1时，熔点为212.0°c，分解点为658.1°c，相变潜热为126.9j/g，比热容为2.49j/(g·k)。

5.根据权利要求1所述的中低熔点相变熔盐储热材料，其特征在于，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为6:4:1:0.2时，熔点为302.3°c，分解点为636.7°c，相变潜热为158.4j/g，比热容为2.53j/(g·k)。

6.根据权利要求1所述的中低熔点相变熔盐储热材料，其特征在于，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为5:5:5:0.2时，熔点为316.5°c，分解点为598.2°c，相变潜热为144.3j/g，比热容为1.86j/(g·k)。

7.根据权利要求1所述的中低熔点相变熔盐储热材料，其特征在于，nano3、kno3、zncl2和mgo的质量比为4:1:6:0.2时，熔点为354.6°c，分解点为632.2°c，相变潜热为182.7j/g，比热容为2.51j/(g·k)。

8.中低熔点相变熔盐储热材料制备方法，适用于如权利要求1-7任一项所述的中低熔点相变熔盐储热材料，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的中低熔点相变熔盐储热材料制备方法，其特征在于，s4中，加热装置为马弗炉。

技术总结
本发明公开了中低熔点相变熔盐储热材料及其制备方法，包括以下成分：NaNO<subgt;3</subgt;：30‑80wt％；KNO<subgt;3</subgt;：5‑40wt％；ZnCl<subgt;2</subgt;：5‑55wt％；MgO：0‑2wt％；NaNO<subgt;3</subgt;、KNO<subgt;3</subgt;、ZnCl<subgt;2</subgt;和MgO的质量比为7:1:1:0.1时，熔点为200.1°C，分解点为638.3°C，相变潜热为138.3J/g，比热容为1.94J/(g·K)。本发明的有益效果：熔盐材料具有较高的比热容且成本低。

技术研发人员：马乐,赵欣刚,胡国华,邓亮,毛博,蒋海洋,叶鹏
受保护的技术使用者：浙江特富发展股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/10