[发明专利]一种无水盐相变储热材料及其制备方法

说明书

本发明属于相变储能材料技术领域，涉及一种无水盐相变储热材料及其制备方法，无水盐相变储热材料，包括以下质量百分数的组分：Nasubgt;4/subgt;Psubgt;2/subgt;Osubgt;7/subgt;0.2wt％‑1wt％，膨胀石墨1wt％‑5wt％，去离子水0.5wt％‑2wt％，余量为三水醋酸钠。制备方法，包括如下步骤：将三水醋酸钠晶体加热融化，向其中按比例加入Nasubgt;4/subgt;Psubgt;2/subgt;Osubgt;7/subgt;、膨胀石墨和去离子水，得到混合溶液；向混合溶液通入直流电，在不断搅拌下进行成核反应，制备储热材料。

技术领域

本发明属于相变储能材料技术领域，涉及一种无水盐相变储热 材料及其制备方法。

背景技术

这里的陈述仅提供与本发明相关的背景技术，而不必然地构成现 有技术。

储热技术是以储热材料为媒介将太阳能光热、地热、工业余热、 低品位废热等热能储存起来，需要时释放，以最大限度地提高整个系 统的能源利用率。其中，潜热储热是利用材料的自身相变过程吸/放 热来实现热量的存储与释放，所以潜热储热通常又称为相变储热。无 机盐中的三水醋酸钠是主要的相变材料之一。虽然三水醋酸钠的潜热 很高，但导热系数很低，同时融化过程伴随着相分离和过冷现象，严 重影响了其推广应用。

现有技术中一般通过增稠剂来解决相分离，但是通过增稠剂解 决相分离时有严重的不足，如：1.无水盐长时间以熔融态存在时依然 有相分离反弹情况发生；2.增稠剂虽然能解决相分离，但也会严重降 低无水盐材料的潜热能力，不能最大程度的利用无水盐潜热高的优 点。

此外，现有技术中一般只通过被动成核或主动成核来解决过冷的 问题，但是发明人发现，单纯采用一种方法时很难彻底解决过冷，如：1.被动成核法里面的成核剂法，成核剂虽然越多越好成核，但是会严 重降低潜热能力。2.单纯采用主动成核法里面的超声、机械扰动、微 波等，虽然会改善过冷但是不能短时间内解决过冷，因为系统里没有 足够的成核位点，单纯机械能的转换很难达到最佳状态。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种无水盐相变储热材料 及其制备方法。该制备方法将主动成核和被动成核相结合，并加入导 热增强剂和去离子水(UP)来制备复合相变材料，从而很好的解决 了复合相变材料低导热、高过冷和相分离等问题。获得的CPCM具 有高潜热、高导热、无相分离、无过冷、稳定性好等优点。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明提供了一种无水盐相变储热材料，包括以下质 量百分数的组分：Na₄P₂O₇ 0.2wt％-1wt％，膨胀石墨1wt％-3wt％，去 离子水0.5wt％-2wt％，余量为三水醋酸钠。

第二方面，本发明提供了所述无水盐相变储热材料的制备方法， 包括如下步骤：

将三水醋酸钠晶体加热融化，向其中按比例加入Na₄P₂O₇、膨胀 石墨和去离子水，得到混合溶液；

向混合溶液通入直流电，在不断搅拌下进行成核反应，制备储热 材料。

上述本发明的一种或多种实施例取得的有益效果如下：

本发明的相变储能复合材料以无水盐中的三水醋酸纳(SAT)为 主体相变材料，膨胀石墨为导热载体，具有很好的网状结构。其松散 的网状结构能很好地提供附着位点，从而提高SAT的导热系数的同 时也能解决相分离。

Na₄P₂O₇：适量的添加会防止SAT的过冷，过量的话降低材料潜 热值，量不够的话改善过冷时达不到最佳状态。