概述

本项目旨在通过先进的材料改性技术，研发一种具有高循环稳定性、低制造成本的新型镁基热化学蓄热颗粒。核心目标是解决传统氧化钙基材料循环寿命短、易粉化，以及现有氧化镁基材料反应动力学性能与循环稳定性不足的行业痛点。最终成果将为中高温工业废热回收、太阳能光热储存等领域提供一种长寿命、高可靠性的关键蓄热材料，显著降低全生命周期的投资与运营成本。

需求详情

当前，热化学蓄热技术是提升能源利用效率的关键之一。然而，主流材料如氧化钙，在多次吸/放水循环中存在严重的体积膨胀与结构破损，导致活性迅速衰减，需频繁更换，增加了系统成本与运维负担。氧化镁因其反应前后体积变化小、反应温度适宜（250-400°C）且原料储量丰富，被视为极具潜力的替代材料。但其仍面临反应速率较慢、在长期循环中因烧结和颗粒团聚导致性能下降的挑战。本项目需通过材料改性手段，重点突破上述瓶颈。技术路径可考虑：掺杂与复合： 引入特定的惰性或多孔基质（如陶瓷骨架、多孔氧化铝、二氧化硅等），或进行金属离子掺杂，以抑制颗粒在高温下的烧结现象，增强结构稳定性。微观结构调控： 设计并构建具有高比表面积和适宜孔道结构的颗粒形貌，优化水蒸气传输路径，提升反应动力学性能。成型工艺优化： 探索造粒、压制或挤出等成型工艺，并可能结合粘结剂技术，制备具有高机械强度的规整化颗粒（如球形、柱状），以减小系统流阻，进一步提升工程应用潜力。通过系统性优化，最终实现材料循环寿命与蓄热性能的协同提升。

技术参数

颗粒直接：1.5mm，颗粒导热系数：0.5W/(M.k)，蓄热量：560kw.h/t，循环次数：360次

项目预期

氧化镁基材料的循环使用寿命提高50%，成本降低50%