锆铝共掺杂钙基储能材料

60次循环近零衰减

从柠檬酸钙衍生的多孔氧化钙经锆铝共掺杂形成惰性骨架，显著抑制高温循环烧结，为钙基热化学储能提供长期稳定候选。

李凯 · Sheng, Li · Le-ran, Li · Zhu-yu, Li · Niu, Qi · Zhang, Zhenxi · Ji, Liu · Wu, Yangwen · 陆强

Journal of Energy Storage 2026

参数信息

储能密度

1.99 MJ/kg

储能密度衰减率

4.78 %

初始储能密度

2.34 MJ/kg

第10次循环储能密度

2.10 MJ/kg

比表面积

14.86 m2/g

孔体积

0.117 cm3/g

平均孔径

31.56 nm

技术优势

循环衰减极小

第11次到第60次循环储能密度仅下降4.78%，长期运行稳定。

抗烧结结构

ZrO2和Al2O3与CaO反应生成CaZrO3和Ca3Al2O6，协同未反应的ZrO2形成支撑骨架，增强结构稳定性。

多孔结构发达

比表面积14.86 m2/g、孔体积0.117 cm3/g、平均孔径31.56 nm，分别是未掺杂CA-Ca的1.91、2.09、1.16倍。

储放热速率稳定

在20次循环中储热和放热速率保持稳定。

应用场景

• 热化学储能：作为钙基热化学储能材料，可长期稳定循环储放热，替代易烧结的纯CaO。
• 太阳能热发电：适用于塔式或槽式太阳能热发电中的高温储热子系统，提升系统寿命。
• 高温储能：在高温循环下保持结构稳定，可用于工业余热回收或高温储热系统。