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糖醇类相变材料热稳定性研究进展.pdf

1、文章编号:1 0 0 1-9 7 3 1(2 0 2 3)0 7-0 7 0 4 2-0 8糖醇类相变材料热稳定性研究进展*库尔班江乌丝曼1,2,戴晓业1,史 琳1(1.清华大学 能源与动力工程系,北京1 0 0 0 8 4;2.新疆大学 电气工程学院,乌鲁木齐8 3 0 0 4 6)摘 要:糖醇类普遍具有较高的熔化焓值,比起常用无机和其他有机材料综合性能凸显而被作为中温相变候选材料备受关注。但是目前糖醇类作为相变材料在工程实际应用却很少,其主要原因除了过冷度大,导热性能低以外,糖醇类熔化焓的热稳定性是决定其应用的关键基础因素,而之前多数研究对此关注度不够。因此,重点围绕对糖醇类熔化焓热稳定性

2、的相关研究,阐述了糖醇类熔化焓在储热过程中衰减的原因,相关机理分析,提升熔化焓热稳定性的方法,熔化焓动力学预测模型对熔点调控延长糖醇类相变材料预期使用寿命的相关研究进展,为重新评估糖醇类作为相变材料的适用性提供了思路和方法,也为糖醇类实现工业应用提供了研究方向。关键词:糖醇类;相变材料;热稳定性;熔化焓;熔点调控中图分类号:T K-0 1文献标识码:AD O I:1 0.3 9 6 9/j.i s s n.1 0 0 1-9 7 3 1.2 0 2 3.0 7.0 0 60 引 言储热技术能够解决能量供需在时空上和强度上不匹配的问题,因其技术相对成熟、经济性好且储热的能源利用方式更加灵活多效的

3、特点被广泛应用于新型节能建材、工业余废热回收、供暖与空调节能以及电力的“移峰填谷”等领域1-5。储热技术可分为显热储热,潜热储热和热化学反应储热三大类,而潜热储热是利用相变材料(p h a s ec h a n g em a t e r i a l s,P CM s)为媒介可实现近似恒温条件下能量的吸收、储存与释放,它比显热储热具有更高的储能密度及较小温度波动范围,技术突破难度又远低于热化学反应储热,因此潜热储热成为了当前备受青睐的储热技术之一6-8。自G u e x等在1 9 8 1年首次提出木糖醇可用于P CM s后9,糖醇类材料因其普遍具有较高的熔化焓值(2 0 0k J/k g)、多数

4、熔点在1 0 02 5 0 之间等特点而成为了当前新一代中温候选P CM s而备受关注1 0-1 2。相比其他中温无机P CM s,如水合盐类,硝酸盐和氢氧化物等融盐类,糖醇类具有无腐蚀、不会发生相分离等优点,而比起其他常用有机P CM s的熔点温度,诸如石蜡类、脂肪酸等(9 0),糖醇类熔点温度更高,因此能够储存更高品质的热能,且糖醇类比其他有机类具有更高的导热系数(其他有机类0.3 5W/(mK);糖醇类:0.71.3W/(mK),再加上糖醇类具有经济、安全、无毒与环境友好等一系列优点使其在候选P CM s中综合性能更加凸显1 3-1 6。然而据目前所知,在工程实际应用中除了赤藓糖醇在移动

5、储热、余热回收、吸收式制冷等领域有所涉及以外1 7-1 9,其他糖醇类的工程实际应用尚未见诸报道。糖醇类综合性能突出而实际应用受限的现状主要原因可归结为:(1)糖醇类作为P CM s释储热过程存在较大的过冷度,导致结晶释热温度降低、结晶速率延迟等问题从而降低了热能利用率,虽然可利用其较大过冷度的特点可实现跨季节性储热是糖醇类研究的一个热点,但糖醇类自发结晶随机性大,因此控制过冷使其放热性能具有可预测性是当前正在研究的一个方向2 0-2 1;(2)有机材料导热系数依然偏低导致释储热速率慢。以上问题可通过物理或化学手段改性得到复合P CM s来弥补以上不足,对此类研究较多,也是糖醇类P CM s研

6、究的主要方向之一2 2-2 4,然而糖醇类P C-M s在一定储热工作温度下的长期热稳定性同样是决定其实际应用的最重要条件,尤其是P CM s重要储热物性参数-熔化焓的热稳定性是决定糖醇类是否可作为P CM s应用的关键衡量因素,而之前对此类研究关注较少,因此本文将重点关注糖醇类熔化焓热稳定性相关研究,为广大学者重新评估糖醇类作为P CM s的适用性相关研究时提供指导思路和帮助。1 糖醇类熔化焓的衰减行为P CM s稳定性测试包括热稳定性以及循环稳定性测试,而热稳定性又称耐热性,以往大部分研究通常借助热重分析法确定材料的热解温度2 5-2 8,而通常低于热解温度被认为P CM s在储热过程中热

7、物性稳定从而评价P CM s适合的工作温度范围;循环稳定性是指P CM s经历多次熔化-结晶往复的测试过程后通过相应循环次数来衡量或评价其在热学性、物理、化学性质的可靠性2 9。然而近年来相关研究发现糖醇类作为240702 0 2 3年第7期(5 4)卷*基金项目:国家自然科学基金项目(5 2 1 7 6 0 1 1)收到初稿日期:2 0 2 3-0 2-1 6收到修改稿日期:2 0 2 3-0 4-1 6通讯作者:史 琳,E-m a i l:r n x s l m a i l.t s i n g h u a.e d u.c n作者简介:库尔班江乌丝曼(1 9 8 5),男(维吾尔族),讲师,

8、在读博士,师承史琳教授,从事相变材料及储能研究。P CM s时实际储热工作温度在远低于热解温度以下熔化焓随着储热温度和储热时间的变化而出现不同程度的衰减3 0-3 1,此外研究还表明在循环稳定性测试中糖醇类的循环稳定性(熔化焓的衰减程度)仅用循环次数单一指标衡量并不准确,它还跟多次循环过程中P C-M s处于熔融状态的累计储热时间有重要关系3 2,因此糖醇类作为P CM s时在储热过程中熔化焓的热稳定性对实际储热意义更加重要,而目前采用熔化焓的衰减程度评价P CM s的热稳定性研究较少3 3-3 4。据相关研究表明糖醇类P CM s在储热过程中导致熔化焓衰减的主要原因可分为两大类:(1)糖醇在

9、空气中与氧接触易氧化成酮类或醛类等物质使得糖醇类物质变性使其熔化焓衰减3 2,3 5;(2)由于热降解反应,即在无氧条件下储热过程中处于熔融状态的糖醇类在某一储热温度下保持一段时间后熔化焓依然发生不同程度的衰减,在此过程中即使与少量氧的接触都可加速P CM s熔化焓的衰减速率3 2,3 6。糖醇类在储热过程中熔化焓的衰减机理还有待进一步研究,有关合理假设认为糖醇类在高温下首先发生分子内脱水等反应生成醚类等热解产物,此过程不会应隔离氧而阻止该反应的发生,在与氧接触的条件下醚类等物质进而被氧化成醛类、酮类以及酸类,而中间产物酸类会起到催化作用促使糖醇类加速反应生醚类等物质从而使得糖醇类化学反应加速

10、导致熔化焓迅速衰减,相关文献假设机理示意图如图1所示3 2。图1 高温影响下d-甘露醇可能降解假说示意图3 2F i g.1S c h e m a t i cd i a g r a m f o rp o s s i b l ed e g r a d a t i o nh y-p o t h e s i so fD-m a n n i t o lu n d e rt h ei n f l u e n c eo fh i g ht e m p e r a t u r e3 2也有研究从微观分子动力学分析表明跟糖醇类含有羟基形成的分子间氢键有关,大量的氢键作用是糖醇类晶体熔化焓值较高的重要原因3 7

11、-3 9,然而氢键对温度较为敏感,在高于熔点温度时氢键的网络结构容易受到破坏,使得氢键的强度和作用范围减小,从而使得熔化焓下降4 0-4 2。此外,在无氧条件下糖醇类在一定储热工作温度下随着储热时间的延长会缓慢的发生焦糖化反应,此反应包括分子间/分子内脱水、缩合、聚合等反应,从而可能产生复杂的芳香族副产物4 3-4 4,其直接的宏观表征是糖醇类P CM s在一定储热温度下经历一段时间后大多由最初的白色晶体逐渐转变为棕褐色的颜色变化,在此过程的热解反应使得糖醇类焓值衰减3 2,4 5-4 7。综上两大原因导致了糖醇类在储热过程中熔化焓的衰减行为并直接决定着糖醇类P CM s的可靠性和实用性。2

12、提升熔化焓热稳定性的实验方法经相关研究发现,采用惰性气体保护或添加抗氧化剂等措施可显著抑制糖醇类P CM s因氧化变性引起的焓值的衰减程度,从而有效提高熔化焓的热稳定性。S h a o等通过N2氛围保护措施使得肌醇在高于熔点5(即过热度为5)条件下焓值衰减一半所需预期时间比在空气氛围同样条件下衰减一半所需时间延长了1 0倍左右3 1。杨生等对D-半乳糖醇/肌糖醇共晶糖醇中加入1%(质量分数)1 0 1 0抗氧化剂后在加热温度为1 9 0(过热度1 0)的条件下,共晶糖醇熔化焓值衰减一半的预期时间延长了约4倍4 8。N e u m a n n等同时采用抗氧化剂1 0 1 0+惰性气体A r保护的

13、方法来提高D-甘露醇的熔化焓的热稳定性,在储热温度1 8 0(过热度1 4)条件下经过实验数据拟合对比,该方法提升效果显著,熔化焓衰减速率降到了在空气状态下的7.8%,从而熔化焓衰减一半所预期需时间延长了约1 3倍4 6。糖醇类在熔化焓衰减的过程中,可能还会产生挥发性的产物,导致储热过程中随着使用时间延长糖醇类P CM s会有质量损失,如R o c oB a y n等对D-甘露醇做热稳定性实验 发现在空气氛 围中1 8 0(过热度约1 4)储热温度下保持1 6d后D-甘露醇质量损失了8 0%4 9。而M a r g a r i t a等对D-甘露醇分别在惰性气体A r和N2氛围1 8 0 条件

14、下的热稳定性进行了研究,发现即使在惰性气体氛围保护条件下D-甘露糖醇降热解也会发生类似的焦糖化反应,从实验数据拟合的线性回归方程可以得出1 6d后P C-M s质量损失约为1 7.5%3 6。相比R o c oB a y n等的研究结果比较可得,虽然在惰性气体保护下D-甘露糖醇质量损失率得到大幅度缓解(约为空气氛围的1/5),但在1 6d的储热周期下仍然存在明显的质量损失,难以满足实际工程需要,因此M a r g a r i t a和R o c oB a y n等都提出具有高熔化焓值(2 4 63 3 8k J/k g)的D-甘露糖醇实际上并不适合作为P CM s应用要求,建议从P CM s候

15、选名单中剔除。综上研究表明采用惰性气体或添加抗氧化剂等手段可有效抑制糖醇类与氧接触的氧化反应,使得糖醇类熔化焓相应衰减时间延长了数倍乃至数十倍,提高热稳定性效果明显,说明糖醇类材34070库尔班江乌丝曼 等:糖醇类相变材料热稳定性研究进展料熔化焓衰减的主要原因可归结于与氧触发的氧化反应,然而在工程实用角度来说通过以上手段达到的熔化焓值的热稳定性是否能够满足工程上应用要求依然是糖醇类作为P CM s时所面临的巨大的考验3 2,4 6。此外,实验表明采用惰性气体氛围保护或添加抗氧化剂等手段并不能完全阻止糖醇类P CM s在不同过热度下的热降解反应引起的熔化焓的衰减3 1,4 6,因此探究糖醇类材料

16、在一定过热度下发生的具体热解反应机理3 2,4 4,4 7,采取相应措施阻止或削弱热降解反应是进一步提升糖醇类P CM s的热稳定性以达到工程实际应用要求所要研究的一个关键性科学问题。3 糖醇类熔化焓热稳定性动力学预测模型通过相关研究表明糖醇类及其复合P CM s的的熔化焓的衰减特性与储热温度和储热时间密切相关,如图2所示。通常采用恒温动力学模型(图中各连续曲线)可很好的预测实际过程(图中各标记点)熔化焓的衰减行为3 0-3 1,4 8。图1 糖醇类在不同储热温度下热降解预测曲线:(a);(b)3 0;(c);(d)4 8F i g.2T h e r m a ld e g r a d a t

17、i o np r e d i c t i o nc u r v e so fs u g a ra l c o h o l sa td i f f e r e n th e a ts t o r a g et e m p e r a t u r e s:(a),(b)3 0;(c),(d)4 8预测模型为糖醇类在一定的储热工作温度下初始熔化焓H0与经历储热t(h)时间后的焓值Ht满足以下一级反应速率方程:l nHtH0=-k t(1)式中:k表示反应速率常数,是储热温度T(K)的单值函数,k符合A r r h e n i u s方程式:k=Ae x p-EaR T或l nk=l nA-EaR1T

18、(2)A为指前因子或频率因子,Ea表示表观活化能,R代表理想气体常数,R=8.3 1 4J/(m o lK)。由式(2)可知,l nk与1T之间符合线性函数关系式,由实验数据线性拟合可分别求出l nA与Ea。已知l nA和Ea,根据式(1),式(2)可得出,在一定储热温度T下糖醇类P CM s熔化焓衰减程度HtH0与储热时间t(预期使用寿命)的预测模型:t=-l nHtH0e x pl nA-EaR T(3)同理,由式(3)也可得出糖醇类P CM s熔化焓衰减程度HtH0与预期使用寿命t和储热温度T之间的关系预测模型:HtH0=e x p-e x pl nA-EaR Tt(4)440702 0

19、 2 3年第7期(5 4)卷图3 在不同过热度(To h)下赤藓糖醇的熔化焓预测曲线图3 1F i g.3P r e d i c t i o nc u r v e so f f u s i o ne n t h a l p yf o re r y t h-r i t o l u n d e r d i f f e r e n t o v e r h e a t t e m p e r a t u r e(To h)3 1由式(3)、(4)可以看出,在熔化焓衰减程度HtH0一定的情况下,储热温度T越高,糖醇类预期使用寿命t越短,反之则越长。由图3可清晰反映出当赤藓糖醇过热度从5提高到2 5 时其

20、熔化焓衰减一半所需时间降为原来的3 0%左右,而过热度提高到6 5时熔化焓衰减一半所需时间则进一步急剧缩短。因此,糖醇类作为P CM s时对储热温度T极为敏感,在实际应用中糖醇类P CM s应严格控制储热温度,尽可能减小过热度,可有效延长其使用寿命提高经济性。另外,在保持糖醇类较大熔化焓值的基础上适当降低糖醇类的熔点温度Tm适应工程最小过热度也是一种有效降低储热温度T的方法,这样可以有效延长糖醇类相应的预期使用寿命3 0-3 1,这主要是因为在工程上由于传热需求保持一定的最小过热温差不可避免。据相关文献报道可调控糖醇类熔点温度的方法主要有共晶混合法和多孔材料吸附法。3.1 共晶混合法共晶混合法

21、是通过混合两种或两种以上相变温度相近的的共晶混合物,使得共晶混合物的熔点低于任何一个组元的熔点,这不仅可以拓宽糖醇类适用的温度范围5 0-5 1,还可以相应降低糖醇类P CM s的储热温度以便提升其熔化焓的耐热性3 0-3 1。目前研究较多的为二元共晶糖醇,基于吉布斯过剩自由能理论模型可建立共晶相图准确预测各组元混合配比及共晶混合物熔点5 1,5 2,也可通过差式扫描热量法(D S C)、红外热像法等实验方法(I R T)测定共晶混合物各组分配比及共晶熔点温度5 3-5 4。二元共晶摩尔配比xA,xB也可由以下相图平衡方程组计算预测:xA=e x pHm,AR Tm,ATm,e u-Tm,AT

22、m,e uxA=e x pHm,AR Tm,ATm,e u-Tm,ATm,e uxA+xB=1(5)其中下角标A,B分别代表两种组元,Hm,A,Hm,B分别为A,B组元的熔化焓(J/m o l),R为理想气体常数,Tm,A,Tm,B,Tm,e u分别为A,B组元以及共晶混合物的 熔 点(K),而 共 晶 混 合 物 单 位 质 量 理 论 焓 值he u,t h(k J/k g)的预测可用下式预测5 5-5 6:he u,t h=Tm,e uihiwiTm,i(6)其中hi为各组元的单位质量熔化焓(k J/k g),wi为组元质量分数;或者He u,t h(k J/m o l)忽略固液比热容差

23、的影响,也可简化成以下式子计算5 1:He u,t h=xAHA+xBHB(7)表1 二元共晶混合物的热力学性质比较T a b l e1C o m p a r i s o no f t h e t h e r m o d y n a m i cp r o p e r t i e so fb i n a r ye u t e c t i cm i x t u r e sE u t e c t i c sA/BxA/xB/m o l%m e l t i n gp o i n tTm,e u/KM e l t i n gp o i n td r o pT/KE x e r g yE f f i c

24、i e n c yd r o pEx,Q/%E x t e n s i o no f e x p e c t e dl i f e t i m ete u/tAR e f e r e n c e/R e m a r k sE r y t h r i t o l/D-m a n n i t o l8 4/1 63 8 7.5 54.44%0.7 5D-m a n n i t o l/D-d u l c i t o l7 0/3 04 2 8.0 51 1.16%2.1 3D-m a n n i t o l/i n o s i t o l8 2/1 84 3 3.2 55.93%1.23 1:O

25、v e r h e a t5 i n A i r,h a l f-l i f e t i m eo f e n t h a l p yD-m a n n i t o l/i n o s i t o l7 7.1/2 2.94 3 373%0.9 5D-m a n n i t o l/D-d u l c i t o l6 9.7/3 0.34 2 81 16%5.6 83 0:O v e r h e a t 1 0i nA i r,l i f e t i m e o f e n-t h a l p y d e c r e a s e t o2 0 0 k J/k g 注:T=Tm,A-Tm,e

26、u,Ex,Q=1-T0Tm,T0=3 0 0K,Ex,Q=1-Ex,e u/Ex,A。熔点温度在1 0 0以上的常见二元共晶糖醇类如表1所示,各二元共晶糖醇类熔点温度低于其较大摩54070库尔班江乌丝曼 等:糖醇类相变材料热稳定性研究进展尔占比组元纯糖醇熔点,温差均在1 0 上下,从热力学第二定律角度考虑,二元共晶糖醇类因熔点稍有下降对储热品质(效率Ex,Q)下降影响甚微,但大部分相应预期储热寿命比其纯糖醇类有显著提升,因此使用共晶混合法调节糖醇类的熔点温度可有效提升糖醇类P CM s的实际使用寿命。共晶混合物熔点取决于各组元糖醇类的熔点,因此共晶混合法熔点调控能力有限,此外相关研究表明共晶糖

27、醇的粘流活化能和动力粘度比起其组元纯糖醇类往往有所增大5 7-5 8,这会导致大部分二元共晶材料过冷度增大,出现不能自发结晶的现象5 9,这样使得共晶糖醇类P CM s整体释热效率反而变差。此外,研究发现共晶混合物的导热系数(0.2 8 0.4 0 W/(mK)比 起 纯 糖 醇(0.7 71.3 1W/(mK)导热系数有显著下降,这主要是因为共晶混合物的晶体结构有序度变差导致晶体间产生更多界面的热阻对导热产生了限制1 1。因此采用二元共晶混合物时应联合考虑采取减小过冷度和提升导热系数的方法6 0-6 2,在延长使用寿命的同时保证有较大的换热效率。3.2 多孔材料吸附法利用高导热多孔材料具有比

28、表面积大的特点,通过微纳孔隙结构的毛细作用和表面张力可以很好的吸附P CM s形成稳定的复合P CM s6 3-6 5,这种方法不仅可以提高复合P CM s的当量导热系数,弥补糖醇类固有导热系数低的不足,也是替代P CM s微纳胶囊封装复杂工艺防止泄漏的一种有效方法6 6-6 8。与此同时复合P CM s的熔点温度会随多孔介质的孔径参数不同而有所变化,从微观尺度对P CM s熔化过程进行热力学分析,这主要是由于驱动熔化的化学势不仅取决于温度和压力等参数,还取决于表面能的变化6 9-7 0,因此利用G i b b s e-T h o m s o n方程可以很好的调控多孔介质材料熔点温度随多孔介质

29、尺寸影响的关系7 1:T=Tm-Tm,p o r e=-2s-lTmHm.1re f(8)Tm,Tm,p o r e分别为糖醇类P CM s和多孔复合P C-M s的熔点温度;s-l为P CM s固液之间过剩自由能(J/m o l);Hm为熔化焓(J/m o l);re f为多孔介质有效孔半径。由于P CM s液体层和多孔介质间的相互作用恒定:令2s-lTmHm=KG T,KG T为G i b b s e-T h o m s o n常数7 2。因此式(8)可表达为:Tm,p o r e=Tm+KG T.1re f(9)由式(9)可得,Tm,p o r e与1re f符合线性关系,可由实验数据线

30、性拟合可求出Tm,p o r e与re f函数关系式从而通过改变re f来调控复合P CM s的熔点温度。然而多孔介质复合P CM s的单位质量熔化焓hm,p o r e相比纯P CM s却有一定的下降7 3,这是由于单位质量P CM s中多孔介质本身占据了一定的质量,使得hm,p o r e下降,另外多孔介质曲面较高表面能作用下部分P CM s在多孔壁交界面形成“不凝固”类固状吸附层,这部分吸附层在P CM s熔化过程中不会发生相变因而对熔化焓没有贡献,从而导致复合P CM s熔化焓进一步减少7 4-7 5。孔径越小,比表面积越大,因而P CM s中转变为类固状吸附层的厚度也会增大,这就会导

31、致多孔介质复合P CM s熔 化 焓 值 进 一 步 减 小。吸 附 层 厚 度(n m)与多孔材料实际孔半径r之差为多孔介质有效孔径re7 1,即:re=r-(1 0)因此 考 虑 以 上 多 孔 介 质 复 合P CM s熔 化 焓hm,p o r e下降的两点因素,hm,p o r e可用以下关系式预测7 1,7 6:hm,p o r e=1-VVwP CMwP CM+Wp o r ehm(1 1)V为孔径体积;V为吸附层在孔径中的的体积;wP CM,wP o r e分别为P CM s和多孔介质的质量分数;hm为纯P CM s单位质量熔化焓。因此,利用高导热多孔材料不仅可以形成稳定的复合

32、P CM s以防泄露,提高复合P CM s的有效导热系的同时还可以通过多孔材料孔隙尺寸的选择可调节糖醇类复合P CM s的熔点温度,从而有效提升糖醇类复合P CM s熔化焓的热稳定性,但同时需要特别考虑多孔介质复合P CM s的熔化焓的下降影响,比如S a g a r a等利用S i O2多孔颗粒吸附D-甘露醇制成的复合材料的熔化焓热稳定性在过热度都是1 0的同样条件下比纯D-甘露醇的热稳定性提高了1 3倍之多,然而该复合P CM s的熔化焓值却大约只有纯D-甘露醇的1/3左右7 1。综上对比可得多孔材料吸附法比起共晶混合法提升糖醇类热物性综合效果可能更优。4 结 语(1)糖醇类在较高熔化焓固

33、有属性上对比其他P CM s综合性能突出,因此被认为是极具有潜力的中温P CM s而受广泛关注。但目前糖醇类P CM s工程实际应用上却很少,其相变焓热稳定性是实际应用受限的关键因素之一,之前多数研究对此关注较少。(2)研究表明糖醇类在储热过程中熔化焓的衰减行为主要由P CM s与氧接触发生氧化反应和热降解反应两大原因导致的。糖醇类熔化焓因氧化衰减可通过相应隔氧措施(惰性气体氛围保护或添加抗氧化剂等)有效阻止,从而可显著提高熔化焓的热稳定性,然而热降解反应依然会发生。热降解相关反应机理还有待进一步探究,如何降低糖醇类熔化焓的热降解反应是进一步提升糖醇类熔化焓热稳定性的重要措施,也是促进其工程应

34、用的重要因素。(3)由熔化焓动力学预测模型可知严格控制糖醇类过热度,使得过热度尽量小是提升糖醇类P CM s预640702 0 2 3年第7期(5 4)卷期使用寿命的重要方法。实际储热过程中最小过热度不可避免,因此可通过共晶混合法和多孔材料吸附法适当调控复合P CM s熔点可有效提升糖醇类P CM s的预期使用寿命。比起二元共晶的方法,采用多孔材料吸附法提升复合P CM s综合热物性能可能更优,但多孔材料吸附法调控需要兼顾复合P CM s熔化焓的下降的影响。(4)综上采用隔氧措施,同时考虑调节熔点温度,尽量减小过热温差是目前研究提升糖醇类熔化焓热稳定性重要方法,希望为进一步促进糖醇类P CM

35、s工程实际应用提供参考和帮助。致谢:感谢清华大学-山西清洁能源研究院创新种子基金的支持。参考文献:1 J i a n gZ,Z o u B Y,C o n gL,e ta l.R e c e n tp r o g r e s sa n do u t-l o o ko ft h e r m a le n e r g ys t o r a g et e c h n o l o g i e sJ/O L.E n-e r g yS t o r a g eS c i e n c ea n d T e c h n o l o g y,2 0 2 2,1 1(0 9):2 7 4 6-2 7 7 1.D O

36、 I:1 0.1 9 7 9 9/j.c n k i.2 0 9 5-4 2 3 9.2 0 2 1.0 5 3 8(i nC h i n e s e).姜 竹,邹博杨,丛 琳,等.储热技术研究进展与展望J/O L.储能科学与技术,2 0 2 2,1 1(0 9):2 7 4 6-2 7 7 1.D O I:1 0.1 9 7 9 9/j.c n k i.2 0 9 5-4 2 3 9.2 0 2 1.0 5 3 8.2X uZY,W a n gRZ,Y a n gC.P e r s p e c t i v e sf o r l o w-t e m-p e r a t u r ew a s t

37、 eh e a t r e c o v e r yJ.E n e r g y,2 0 1 9,1 7 6(C):1 0 3 7-1 0 4 3.3X uL,D a iL,Y i nL,e ta l.R e s e a r c ho nt h ec l i m a t er e-s p o n s eo fv a r i a b l et h e r m o-p h y s i c a lp r o p e r t yb u i l d i n ge n-v e l o p e s:Al i t e r a t u r er e v i e wJ.E n e r g ya n dB u i l

38、d i n g s,2 0 2 0,2 2 6(N o v.):1 1 0 3 9 8.1-1 1 0 3 9 8.2 2.4O dA,G f fB,A pC,e ta l.C a r n o tb a t t e r yt e c h n o l o g y:As t a t e-o f-t h e-a r tr e v i e wJ.J o u r n a lo fE n e r g yS t o r a g e,2 0 2 0,3 2:1 0 1 7 5 6.1-1 0 1 7 5 6.1 6.5L iD,W a n gJ.S t u d yo f s u p e r c r i t i

39、 c a l p o w e rp l a n t i n t e g r a-t i o n w i t hh i g ht e m p e r a t u r et h e r m a le n e r g ys t o r a g ef o rf l e x i b l eo p e r a t i o nJ.T h eJ o u r n a lo fE n e r g yS t o r a g e,2 0 1 8,2 0(D E C.):1 4 0-1 5 2.6L i SK,L i nY,P a nF.R e s e a r c hp r o g r e s s i n t h e

40、r m a l e n e r g yS t o r a g ea n dc o n v e r s i o nt e c h n o l o g yJ/O L.E n e r g yS t o r-a g eS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y,2 0 2 2(5):1-1 1.h t t p s:d o i.o r g/1 0.1 9 7 9 9/j.c n k i.2 0 9 5-4 2 3 9.2 0 2 1.0 5 3 0(i nC h i n e s e).李拴魁,林 原,潘锋.热能存储及转化技术进展与展望J/O L.储 能 科 学 与 技 术

41、,2 0 2 2(5):1-1 1.h t t p s:d o i.o r g/1 0.1 9 7 9 9/j.c n k i.2 0 9 5-4 2 3 9.2 0 2 1.0 5 3 0.7W a n gX,C h e n H S,X uYJ,e ta l.A d v a n c e sa n dp r o s-p e c t s i n t h e r m a l e n e r g ys t o r a g e:Ac r i t i c a l r e v i e wJ.C h i-n e s eS c i e n c eB u l l e t i n,2 0 1 7,6 2(1 5)

42、:1 6 0 2-1 6 1 0(i nC h i-n e s e).汪 翔,陈海生,徐玉杰,等.储热技术研究进展与趋势J.科学通报,2 0 1 7,6 2(1 5):1 6 0 2-1 6 1 0.8C h e n H S,L i n g H S,X u YJ.P h y s i c a le n e r g ys t o r a g et e c h n o l o g y i ne n e r g yr e v o l u t i o nJ.B u l l e t i no fC h i n e s eA-c a d e m yo fS c i e n c e s,2 0 1 9,3 4

43、(0 4):4 5 0-4 5 9(i nC h i n e s e).陈海生,凌浩恕,徐玉杰.能源革命中的物理储能技术J.中国科学院院刊,2 0 1 9,3 4(0 4):4 5 0-4 5 9.9G u e xW,K l a e u iH,P a u l i n gH,e ta l.R e u s a b l eh e a td e-v i c e sc o n t a i n i n gx y l i t o l a s t h eh e a t-s t o r a g em a t e r i a l:U.S.P a t e n t 4 2 9 5 5 1 7P.1 9 8 1-1 0

44、-2 0.1 0H o r m a n s d o r f e rG.L a t e n th e a ts t o r a g em a t e r i a la n du s et h e r e o f:U.S.P a t e n t:4 7 9 5 5 8 0P.1 9 8 9-1-3.1 1B a r r i oE,G o d i nA,D u q u e s n eM,e ta l.C h a r a c t e r i z a t i o no fd i f f e r e n ts u g a ra l c o h o l sa sp h a s ec h a n g em a

45、 t e r i a l sf o rt h e r m a l e n e r g ys t o r a g ea p p l i c a t i o n sJ.S o l a rE n e r g yM a-t e r i a l sa n dS o l a rC e l l s,2 0 1 7,1 5 9:5 6 0-5 6 9.1 2T a k a h i r o,N o m u r a,T o m o h i r o,e ta l.H i g h-t e m p e r a t u r el a t e n th e a ts t o r a g et e c h n o l o g

46、 yt ou t i l i z ee x e r g yo fs o l a rh e a t a n d i n d u s t r i a l e x h a u s th e a tJ.I n t e r n a t i o n a l J o u r n a lo fE n e r g yR e s e a r c h,2 0 1 7,4 1(2):2 4 0-2 5 1.1 3H r a u l tD,R o d e m b u s c hF,C a m p oL,e t a l.V a l o r i z a t i o no fb y-p r o d u c t so f t

47、h e s u g a r i n d u s t r y:N e wn a n o s t r u c t u r e dh y b r i dm a t e r i a l sc o n t a i n i n gs u g a rd e r i v e ds t r u c t u r e sJ.C o m p t e sR e n d u sC h i m i e,2 0 1 0,1 3(5):5 6 6-5 7 4.1 4N a z i rH,B a t o o lM,O s o r i oF,e t a l.R e c e n t d e v e l o p m e n t si

48、np h a s ec h a n g em a t e r i a l s f o r e n e r g ys t o r a g ea p p l i c a t i o n s:Ar e v i e wJ.I n t e r n a t i o n a lJ o u r n a lo f H e a ta n d M a s sT r a n s f e r,2 0 1 9,1 2 9(F E B.):4 9 1-5 2 3.1 5S uW,D a r k w aJ,K o k o g i a n n a k i sG.R e v i e wo f s o l i d-l i q u

49、i dp h a s ec h a n g em a t e r i a l sa n dt h e i re n c a p s u l a t i o nt e c h n o l o-g i e sJ.R e n e w a b l ea n d S u s t a i n a b l e E n e r g y R e v i e w s,2 0 1 5,4 8:3 7 3-3 9 1.1 6C u n h aJ.T h e r m a le n e r g ys t o r a g ef o rl o wa n d m e d i u mt e m p e r a t u r e a

50、 p p l i c a t i o n su s i n gp h a s e c h a n g em a t e r i a l s-Ar e v i e wJ.A p p l i e dE n e r g y,2 0 1 6,1 7 7:2 2 7-2 3 8.1 7K a i z a w aA,K a m a n o H,K a w a iA,e ta l.T h e r m a la n df l o w b e h a v i o r si n h e a tt r a n s p o r t a t i o n c o n t a i n e r u s i n gp h a

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