6月7~8日,由国家太阳能光热产业技术创新战略联盟主办,湖州工业控制技术研究院、浙江绿储科技有限公司、中关村新源太阳能热利用技术服务中心共同承办的第十五届太阳能热利用科学技术研究生论坛在在浙江省湖州市西塞科学谷召开。20多个高校与科研院所的46位研究生进行了报告交流。
其中, 南京师范大学能源与机械工程学院石祎 毛吉云 李晓彤 孙健等《钙基热化学储热颗粒的光吸收壳层与内部导热协同强化设计》报告,获得优秀报告二等奖,石祎同学同时获得 “德芳太阳能热利用奖学金”。
导师们与二等奖获得者合影(前排右一为石祎同学)
石祎同学表示,作为一名参加本次论坛研究生学术报告环节的研二学生,我深感荣幸。我的报告主题是 “钙基热化学储热颗粒的光吸收壳层与内部导热协同强化设计”,研究方向聚焦于探索更为高效的储热介质制备。在参与论坛的过程中,我收获颇丰,也有一些感悟想与大家分享。
从长远来看,参加这类高规格学术论坛,在个人学术视野拓展和行业资源积累方面具有不可忽视的价值。论坛汇聚了来自不同研究机构和院校的专家学者以及优秀同行,他们带来了各自独特的研究视角和成果。通过聆听他们的报告和观点,我能够接触到本领域最新的研究成果和前沿技术。这不仅拓宽了我的学术视野,让我清晰地了解到行业的发展动态和趋势,更为自己的研究提供了诸多新的思路和方向。在与业内人士的交流中,我还能积累宝贵的行业资源,为今后的学术研究和职业发展奠定基础。
对于下一届研究生论坛,结合本次参会感受,我有几个重点板块推荐他们关注。首先是 “新型储热材料与技术” 板块。随着太阳能热利用技术的不断发展,高效、稳定的储热材料和技术成为实现太阳能稳定供应的关键。在这个板块中,同学们可以了解到最新的储热材料研究成果和技术进展,这些前沿信息能够为大家的研究提供新的思路和方法,助力研究工作的开展。
其次是 “系统优化设计” 板块。学习如何对太阳能热利用系统进行优化设计,以提高系统的性能和效率,这是非常有必要的。在实际研究中,掌握系统优化设计的方法,能够帮助同学们更好地设计和改进自己的实验系统,提升研究的质量和水平。
最后,同学们要更加关注 “产学研结合” 板块。该板块强调了将研究成果转化为实际应用的重要性。通过参与这个板块的活动,同学们可以了解到如何将学术研究与产业需求相结合,提高自己的研究成果转化能力。这对于未来的职业发展至关重要,能够为同学们在就业市场中增添竞争力,打下良好的职业基础。
附:报告摘要
钙循环(CaL)因其高理论储能密度和低成本成为太阳能光热电站(CSP)中极具潜力的高温热化学储能(TCES)技术。然而,钙基材料固有白色外观,吸光组分均匀掺杂无法同时实现光谱吸收和储能密度正收益,这一问题极大程度制约其进一步发展应用。本研究旨在构筑“外黑内白”壳核钙基颗粒,以解决吸光组分均匀掺杂带来的过度消耗活性CaO问题。通过疏水面辅助制备了暗Mn基吸光外壳,同时负载Al基稳定剂提升颗粒整体循环性能。
此外,结合第一性原理计算(DFT),引入SiC添加剂优化颗粒内部热传输性能。实验表明,采用60wt% MnO₂疏水面显著提升了颗粒的结构完整性和光谱吸收率达86.39%(纯CaO为19.36%),抗压强度提升至9.38 MPa(纯CaO为0.6MPa)。40次循环后储能密度提升44.3%达1.07MJ/kg,这归因于反应“自活化”效应,内部硬骨架与外部软骨架的协同演化稳定了孔隙结构并加速碳酸化。SiC的引入优化了热量传输路径和循环性能,DFT计算证实CaO在SiC(111)面的吸附能(-17.1eV)显著高于CaO(100)面(-1.48eV),从原子尺度解释了材料稳定性。
关键词:钙循环;热化学储能;壳核型;光谱吸收;热量输运