北京
基于鈣循環技術的熱化學儲能系統可以適配第三代聚光太陽能電站以實現光熱的高效利用。常規的 CaO 儲熱材料面臨反應活性低以及循環儲/放熱性能穩定性差等關鍵問題，嚴重制約了系統效率的提升。為獲得高性能鈣基儲熱材料，提出了一種基于雙流體霧化技術的噴霧熱解法，以硝酸鈣與檸檬酸的水溶液為前驅體，制備了多孔中空 CaO 微球。首先，利用噴霧激光粒度分析儀研究了不同流量的前驅體溶液（10～20 mL/min）在不同霧化氣流量條件下（10～30 L/min）的霧化特性，發現更低的溶液流量和更高的霧化氣流量會導致噴霧呈現更小的 Sauter 平均粒徑（SMD）和跨度更窄的粒徑分布，但是當霧化氣流量超過 20 L/min 時，噴霧的 SMD 和粒徑分布則趨于穩定。在此基礎上，選取10 mL/min 的前驅體溶液流量進行噴霧熱解，利用 X 射線衍射儀、粉末激光粒度分析儀、掃描電子顯微鏡、同步熱分析儀和氮氣吸附?脫附等測試手段研究了氣液體積流量比（ALR，1 000～3 000）對于合成 CaO 微球的晶粒尺寸、粒徑分布、微觀形貌、循環儲放熱性能以及孔隙結構參數的影響。
結果表明：CaO 微球的 SMD 隨 ALR 的增加而減小，與前驅體溶液霧化特性變化規律一致。而循環儲/放熱性能則隨著 ALR 的增加呈現先增加后減小的趨勢，當 ALR 為 2 000 時性能達到最佳，在此條件下制備 CaO 微球的 SMD 為 12.5 μm，擁有高比表面積 31.63 m2/g，初次循環碳酸化轉化率達到 92.68%，30 循環累積儲能密度為 46.13 kJ/g，相較分析純 CaO 提升 2.32 倍。
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