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MgCr2O4 改性 CuO/Cu2O 用于高温热化学储能,具有高氧化还原活性和抗烧结性
ACS Applied Materials & Interfaces ( IF 8.3 ) Pub Date : 2022-09-19 , DOI: 10.1021/acsami.2c09519
Jiali Deng 1 , Changdong Gu 2 , Haoran Xu 1 , Gang Xiao 1
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金属氧化物作为基于气固反应的高能量密度高温热化学储能系统是聚光太阳能电站未来发展的关键需求。铜基体系具有高焓变和低成本,但其严重的烧结导致反应性差。在这项研究中,MgCr 2 O 4被装饰在 CuO/Cu 2O 面有效提高烧结温度,缓解烧结问题。再氧化度由46%提高到99.9%,反应时间缩短3.7倍。储存和释放的热化学能量密度分别达到-818.23和812.90 kJ/kg。600 次循环后,氧化活性保持在 98.77%。材料表征表明纳米MgCr 2 O 4在可逆反应过程中均匀地负载在CuO/Cu 2 O的表面,金属氧化物与促进剂之间存在强相互作用。密度泛函理论 (DFT) 计算进一步证实了 CuO/Cu 2 O–MgCr 2 O 4结合能大,铜空位形成能增加,能有效抑制烧结。揭示了MgCr 2 O 4对CuO/Cu 2 O的改性机理,可为合理设计具有耐烧结性和氧化还原活性的热化学储能材料提供指导。



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更新日期:2022-09-19
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