导读
储热材料的研究是当今世界研究的热点。本文综述了近几年关于显热储热材料，潜热储热材料，热化学储热材料的材料体系、制备技术及性能特点。对各种储热材料组成、结构、制备工艺、性能特点、存在的问题、应用前景及未来的发展趋势进行了分析讨论。每种储热材料都存在着各自的优点和不足，为了充分发挥材料的优点，尽量避免其缺点，采用制备复合材料的方法是储热材料研究和应用的重要趋势。目前对新型复合储热材料的制备方式主要有：① 物理和化学方法制备微/纳米胶囊相变材料；② 宏观包裹法；③ 混合烧结法制备定型复合相变材料；④ 吸附浸渍法制备复合相变材料等，本文对这些复合储热材料的研究和应用趋势进行了论述。
引言
储热技术是重要的储能技术之一，是一种从技术和经济上都可以实现规模化的储能技术。储热技术的核心和关键是储热材料，因此储热材料成为国内外学者研究的热点。储热材料的种类主要分为显然储热材料、潜热储热材料和热化学储热材料。显热储热材料是利用材料自身在温度升高和降低过程中热能的变化进行热能的储存/释放，显热储热材料主要有水、导热油、熔融盐、鹅卵石、混凝土、铸铁等。相变储热材料是利用相变材料PCM（phase change materials）发生相变时进行的吸/放热能量转化方式来储存/释放热能。相变储热材料具有储热密度高、充放热过程中温度变化较小等优点受到国内外学者的广泛专注。目前相变类储热材料主要有有机类、熔融盐类、合金类及复合类等。由于多数化学反应过程伴随着吸热和放热过程，热化学储热材料是基于化学可逆反应进行热能的储存/释放。热化学储热材料是三者中储热密度最大的（约为显热储能的10倍及潜热储能的5倍），通过化学键之间静电引力实现热能长期储存，季节性储存。本文对这些储热材料的最新研究进展进行了综述。介绍了这些储热材料的组成、制备技术、性能、特点、应用、存在的问题及未来发展的趋势和研究重点。
文章目录及图文导读
1 显热储热材料
1.1 液态显热储热材料
1.1.1 导热油
表1 几种主要矿物型导热油]
图1 常见合成导热油结构式
表2 几种典型高温合成导热油
1.1.2 熔融盐
1.2 固态显热储热材料
表3 无机非金属类显热储热材料
表4 高效混凝土和浇注陶瓷热物性参数
2 潜热储热部分
2.1 纯相变材料
表5 几种有机相变材料的物性表
2.2 包裹类材料
2.2.1 纳米/微胶囊相变材料的组成
图2 核壳相变材料示意图
2.2.2 纳米/微胶囊相变材料的制备
表6 纳米/微胶囊相变材料的制备方法和性能特点
2.3 混合烧结制备相变材料
图3 混合烧结制备流程
图4 复合材料结构形成机理示意图
图5 Na2SO4/硅藻土扫描电镜图
2.4 吸附浸渍类相变材料
2.4.1 无机类复合相变材料
表7 部分无机复合相变材料的相变温度和相变潜热
2.4.2 有机类复合相变材料
表8 部分有机复合相变材料的相变温度和相变潜热
3 热化学反应储热
图6 热化学储能体系
3.1 金属氢化物体系
图7 金属氢化物蓄热系统简图
图8 MgH2/Mg(OH)2联合体系流程图
3.2 氧化还原体系
3.3 有机体系
表9 其它有机体系
图9 CH4/CO2/H2O混合重整流程图
3.4 无机氢氧化物体系
3.5 氨分解体系
图10 氨基热化学储能系统原理图
图11 氨基太阳能热化学储能系统示意图
3.6 碳酸盐系列
CaCO3颗粒分解反应
CaO颗粒和CO2合成反应
图12 CaCO3/CaO颗粒化学反应原理
4 结语
（1）显然储热材料是目前应用最为广泛、安全性最高、成本最低的储热材料，但由于其储热密度低、储/释热过程中温度变化大等缺点限制了其发展。
（2）相变储热材料是目前研究的重点和热点，相变储热材料主要分为有机相变材料和无机相变材料。有机相变材料的特点是相变热焓大、过冷度小，但高温稳定性差、导热系数低、成本较高等。无机储热材料主要有水合盐、无机盐和金属等。水合盐的特点是容易相分离、过冷度大等，无机盐特点是相变热焓高、性价比好，但导热系数较低、且大多数盐高温腐蚀性能严重；金属合金的特点是导热系数高、密度大，但高温腐蚀性强、易被氧化、成本高昂等。基于单一的储热材料往往具有自己的优点，同时具有自身的缺点，需要解决这些问题需要采用复合技术。目前制备复合相变储热材料是储热材料研究的趋势，主要的复合技术有包裹、封装、浸渍吸附、混合烧结等方法。
（3）热化学储热是三者中储能密度最大的（约为显热储能的10倍及潜热储能的5倍），通过化学键之间静电引力实现热能长期储存、季节性储存。但由于安全性、转化效率、经济性等问题目前难以突破。大多数热化学储热材料体系处于早期研发阶段，距离规模化商业化仍然有很长一段时间。
