用于中温热能储存的Bi@Bi2O3相变微胶囊的自氧化合成方法

《Energy Technology》：The Auto-Oxidation Synthesis of Bi@Bi2O3 Phase Change Microcapsules for Medium Temperature Thermal Energy Storage

本研究提出了一种简捷的自氧化法用于合成金属微胶囊相变材料（MEPCMs）。通过"煮沸/蒸汽预处理+热氧化处理"工艺制备Bi@Bi?O? MEPCMs，结果表明预处理未改变Bi微球的形态，最终获得的1μm厚Bi?O?壳层有效防止微胶囊泄漏和凝聚，相变材料熔点271℃、潜热47.9 J/g，循环稳定性达300次以上，适用于中温热能存储。

　　

摘要

本研究提出了一种简单的自氧化方法，用于合成金属微胶囊相变材料（MEPCMs）。Bi@Bi₂O₃ MEPCMs以Bi微球作为核心材料，Bi₂O₃作为外壳，通过“沸水/蒸汽表面预处理+热氧化处理”制备而成。本文研究了样品的组成、微观形态和热物理性质。结果表明，沸水/蒸汽表面预处理过程对Bi微粉的形状和表面变形没有影响；预处理后的粉末呈球形且表面光滑。最终经过热氧化处理后的MEPCMs仍以粉末形式存在。Bi₂O₃外壳层的厚度约为1微米，可以有效防止微胶囊的泄漏和团聚。Bi@Bi₂O₃ MEPCMs的熔点约为271°C，最大潜热为47.9 J g^?1，相比Bi微球仅降低了1.6%。此外，这些MEPCMs在300次测试中均保持了完整的核壳结构，没有出现外壳破裂或泄漏现象，显示出其在中等温度热能存储和热管理领域的应用潜力。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。