用于太阳能热能储能系统的 ZnO-NaNO3纳米复合材料
V Hari Suthan1,2,3,4, K S Suganthi1,2,3,4, K S Rajan5,6,7,8
1ABCDE Innovation Centre, SASTRA Deemed University, Thanjavur, 613401, India.
Scientific reports
|October 9, 2024
概括
这项研究开发了一种使用氧化物纳米粒子在酸盐中的新型复合相变材料 (PCM). 增强的ZnO-NaNO3材料显示了太阳能热应用的热导率和储能能力的提高.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
- 纳米技术 纳米技术
背景情况:
- 高温相变材料 (PCM) 对于在工业应用中高效利用太阳能热能至关重要.
- 现有的PCM通常需要增强的导热率和能量存储密度.
- 复合PCM为改善热物理性质提供了一个有希望的途径.
研究的目的:
- 准备和研究一种具有增强热物理性质的高温复合无机PCM (ZnO-NaNO3).
- 为了评估ZnO-NaNO3纳米复合材料的储能潜力和导热性.
- 评估ZnO纳米颗粒对NaNO3.3的特定热和相变温度的影响.
主要方法:
- 通过将氧化 (ZnO) 纳米颗粒纳入酸盐 (NaNO3) 中,制备复合无机PCM.
- 对热物理性质的实验研究,包括导热率和特异热量.
- 在化和冷过程中分析相位过渡温度 (开始,峰值,结束).
- 在500个周期内评估周期稳定性.
主要成果:
- 在200°C时,对于2重%的ZnO-NaNO3纳米复合材料,获得了22.7%的最大热导率增强.
- 对于2重%的ZnO-NaNO3,在液态阶段的特定热量增加了43.5%,表明增强了能量储存能力.
- 添加ZnO纳米颗粒并没有显著改变融和结过渡温度.
- 2%重量的ZnO-NaNO3复合物在500个循环中表现出极好的循环稳定性.
结论:
- 与纯 NaNO3.3 相比,开发的 ZnO-NaNO3 复合PCM 具有显著增强的导热率和储能能力.
- 该材料保持稳定的相变温度,并显示出优异的长期循环性能.
- ZnO-NaNO3是高温工业应用中高效太阳能热能存储的有希望的候选.
