课题组2020级硕士研究生刘磊储热陶瓷最新研究成果在Ceramics International发表

本站讯（通讯员：刘磊）2022年9月20日，《国际陶瓷》Ceramics International在线刊发了我课题组刘磊题Screening of optimal dopants on cobalt-based ceramics for high-temperature thermochemical energy storage的研究论文。第一作者为课题组2020级硕士研究生刘磊，课题组周子健老师为该论文通讯作者。

“第三代”聚光式太阳能发电(CSP)项目以将传递到动力循环热能的温度提高到700 ℃以上作为目标，对储热介质的稳定性有着极高的要求。长期在高温下进行储热和释热循环，材料的烧结为其释热过程中氧气的扩散增加了阻力，导致其释热速率与效率快速衰减，这不利于电站的连续运行。

该项工作中，为提高材料的抗烧结性能，选取了9种常见的掺杂剂（Yb、Ce、La、Mg、Zr、Cu、Fe、Si、Al），探究其对Co₃O₄储热陶瓷储热性能的影响。尽管部分掺杂剂在前人工作中已经被研究过，然而由于不同实验中测试条件的不同使得它们之间的性能没有办法很好的对比。本研究在同一测试条件下对所有掺杂剂掺杂后的Co₃O₄进行了10个储热与释热循环，发现添加Cu、Zr后Co₃O₄的储热速率与能量密度有明显的提升。进一步的在100个循环中，Zr相比于Cu表现出了更稳定的储热效率（0.95以上）。本研究为后续高性能Co₃O₄储热陶瓷的开发提供一定参考。