[发明专利]一种高性能中温相变储能材料及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及相变储能材料，尤其是一种高性能中温相变储能材料及其制备方法。

背景技术

相变储能材料在相变过程中可以与环境进行能量交换，吸收或释放大量的相变潜热，可有效缓解能量供求在空间和时间上不均衡的问题，起到了提高能量利用率的作用。与显热储能相比，相变储能具有温度控制恒定、相变温度选择范围宽、储能密度高、节能效果显著、易于控制等优点，在采暖和空调、蓄热建筑、太阳能利用、供电系统优化、航空航天和极端环境服装等领域具有重要的应用前景。

相变储能材料主要分为有机相变储能材料和无机相变储能材料。有机相变储能材料性能稳定，相变温度范围广，放热过程几乎无过冷和相分离现象，但其相变潜热较低，密度较小，因此单位体积储能量较少，其应用前景未被看好。无机相变储热材料具有较高的单位体积储能热量和良好的导热性，但是通常存在过冷和相分离的问题，如果能够采用合适的方法改善上述问题，则无机相变储能材料将具有十分明显的优势。

在实际生活中，30℃～40℃之间的中温相变材料用途比较广泛，而目前能够开发利用的无机水合盐类中温相变材料比较缺乏。因此，开发具有实际应用价值的无机中温相变材料具有重要的意义。

通过检索，发现两篇与本专利申请相关的中温相变储能材料：

1、一种无机水合盐相变储能材料的制备方法（CN200810065301.7），其第一步：在100克水中加入40～60克无机盐颗粒及3～5克防过冷剂，搅拌混合，制得水合无机盐溶液；第二步：向水合无机盐溶液中加入5～10克聚丙烯酸钠，搅拌混合，制得粘稠状的水合无机盐混合液。该发明提供的水合无机盐相变材料的制备方法，在其制备过程时加入防过冷剂及聚丙烯酸钠；可以有效地防止水合无机盐相变材料在相变过程中出现的过冷及相分离现象，确保水合无机盐相变材料在进行多次循环后还能保持其均匀性。

2、一种无机相变储能材料（CN102604599A），该发明涉及储能材料技术领域，尤其指一种无机相变储能材料，其各组份质量百分比含量如下：储能材料70-99.5%，成核剂0.25-20%，改性剂0.1-15%，水0.1-15%。所述储能材料为碱类水合物或结晶水合盐，尤指碱类水合物；所述成核剂为碳酸盐，所述改性剂为分散剂。该发明通过选择适合的成核剂及其配比，可以有效地解决材料相分离，特别的通过在体系中添加分散剂，而制备的相变储能材料，循环稳定性好，同时经过上千次循环后潜热值没有变化。 

经过对比，上述两篇专利公开文献与本申请内容有较大相同。

发明内容

本发明的目的在于克服以上技术的不足之处，提供一种热循环性能稳定、过冷度小、的高性能中温相变储能材料及其制备方法。

本发明的目的是通过如下方案实现的：

一种高性能中温无机相变储能材料，其原料组成重量百分含量为：

十二水磷酸氢二钠：95～99%；

钠盐添加剂：1～5%。

而且，所述钠盐添加剂选自九水偏硅酸钠、羧甲基纤维素钠以及聚丙烯酸钠任意一种或任意两种组合。

而且，一种高性能中温无机相变储能材料的制备方法，包括如下步骤：

⑴将所述十二水磷酸氢二钠在60～70℃条件下加热至完全熔化；

⑵加入所述钠盐添加剂，充分混匀后继续加热成流体状材料；

⑶将流体状材料灌入容器中进行封装。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明提供的中温相变储能材料以Na₂HPO₄·12H₂O无机水合盐作为基料，使材料整体具有较大的密度、溶解热以及导热系数，过冷度小于3℃，放热过程稳定、无相分离现象，重复性好。

2、本发明通过对传统的无机相变储能材料进行改良，使其具有较大的相变潜热大（大于210J/g）和适宜的相变温度适宜（30℃～40℃），是该温度范围内性能良好的储能材料，具有广阔的应用前景。

3、本发明提供的中温相变储能材料仅通过少量的钠盐添加剂即提升了相变储能材料良好性能，而且几乎未增加其经济成本，具有较高的经济效益，也避免了添加剂过多而互相影响的问题，保证了相变储能材料具有较好的稳定性。

4、本发明提供的中温相变储能材料制备方法简单、易于操作，其原料丰富、无毒、无腐蚀，在熔融后成均匀的液体状态，易于封装。

具体实施方式

对本发明的实施例做进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。

实施例1：