课题组博士生刘磊最新研究成果在Energy Storage Materials上发表

本站讯，2024年10月5日，课题组2022级博士研究生刘磊在适用于大规模和长周期储热的热化学储热介质研究上取得新进展。相关成果以“Lattice Matching Strategy in Cu-based Oxides for Large-Scale and Long-term Thermochemical Energy Storage”为题在线发表于能源类顶刊Energy Storage Materials 上（https://doi.org/10.1016/j.ensm.2024.103825），该期刊由ELSEVIER出版，2024年影响因子18.9，为中科院JCR分区一区top期刊。

铜基氧化物，在高温下以一个可逆的氧化还原反应进行能量的储存和释放。该技术具有较高的经济可行性，有望解决大规模和长周期热能储存问题，克服可再生能源固有的间歇性挑战。然而，高温下纯CuO的烧结导致其储热-释热循环可逆性下降，甚至在第一个循环内就表现出来，限制了它的广泛应用。这项工作中，我们基于晶格匹配策略，通过烟蒂辅助燃烧合成方法构建了一种CuO(111)-CeO₂(111)异质界面。晶格匹配下的储热介质，一方面，Ce和Cu之间强相互作用抑制了铜离子的迁移，从而一定程度上保证了储热介质的多孔结构；另一方面，匹配晶格的异质界面建立了不受材料烧结影响的晶格氧迁移通道。性能测试结果表明，Cu-Ce异质氧化物的储热和释热过程可以在7 min内完成，能量密度约为390 kJ/kg。在600个连续的储热和释热循环中，它展现出了超过了98%的转换效率且没有观察到性能下降。此外，材料吸热后，即使是暴露在空气条件下存放两年，该材料仍能释放其吸收能量的99.3%。本工作中提出的晶格匹配策略为设计高性能储热材料提供了一定的参考。双盲审稿人评价本文：This manuscript is regarded as a reference and guide in the field of TCES。