一种碳基复合相变储能材料及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109233751A(43)申请公布日2019.01.18(21)申请号201811332702.4(22)申请日2018.11.09(71)申请人中国建筑材料科学研究总院有限公司地址100024北京市朝阳区管庄东里1号(72)发明人孙现凯张世超陈玉峰孙浩然(74)专利代理机构北京鼎佳达知识产权代理事务所(普通合伙)11348代理人王伟锋刘铁生(51)Int.Cl.C09K5/06(2006.01)权利要求书2页说明书4页(54)发明名称一种碳基复合相变储能材料及其制备方法(57)摘要本发明是关于一种碳基复合相变储能材料及其制备方法，该方法包括如下步骤：以碳酸锂和硝酸钾为原料，混合均匀后加热，得到碳酸锂-硝酸钾的混合熔盐；向该混合熔盐中加入氯化钾，加热，得到低熔点共晶熔盐；将该共晶熔盐研磨至粉状，添加石墨烯，混合均匀，得到石墨烯/共晶熔盐粉末，将该石墨烯/共晶熔盐粉末与可膨胀石墨基质混合均匀，得到石墨烯/混合熔盐粉末；将该石墨烯/混合熔盐粉末冷压成型，得到形状规则的样品；将该样品烘干，冷却至常温，修型，得到碳基复合相变储能材料。本发明将石墨烯加入到共晶盐介质中，在保留共晶熔盐的较高潜热的前提下，提高了相变介质的导热系数，具有优异的热量存储效率。CN109233751ACN109233751A权利要求书1/2页1.一种碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：1)以碳酸锂和硝酸钾为原料，混合均匀后在750-900℃下加热1-2h，得到碳酸锂-硝酸钾的混合熔盐；2)向步骤1)中得到的混合熔盐中加入氯化钾，在750-850℃下加热1-2h，得到低熔点共晶熔盐；3)将步骤2)中得到的低熔点共晶熔盐研磨至粉状，加入石墨烯，以300-400r/min的转速磨碎、混合2-3h，得到混合均匀的石墨烯/共晶熔盐粉末；4)将步骤3)中得到的石墨烯/共晶熔盐粉末与可膨胀石墨基质混合均匀，加入95wt％的酒精至浸湿状态，得到均匀的石墨烯/混合熔盐粉末；5)将步骤4)中得到石墨烯/混合熔盐粉末冷压成型，得到片状的样品；6)将步骤5)中得到的样品于100-120℃下烘干4-6h小时，冷却到室温、修型后得到碳基复合相变储能材料。2.如权利要求1所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤1)中，所述碳酸锂与硝酸钾的质量比为1:1.5～4。3.如权利要求2所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤1)中，所述碳酸锂与硝酸钾的质量比为1:2。4.如权利要求1所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤2)中，所述氯化钾的质量占混合熔盐和氯化钾二者总质量的10～15％。5.如权利要求4所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤2)中，所述氯化钾的质量占混合熔盐和氯化钾二者总质量的12％。6.如权利要求1所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤2)中，所述低熔点共晶熔盐的熔融温度为400-450℃。7.如权利要求1所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤3)中，将步骤2)中得到的低熔点共晶熔盐研磨至50目～+200目的粉状，加入400目-800目的石墨烯，以400r/min的转速磨碎、混合2.5-3h，得到混合均匀的石墨烯/共晶熔盐粉末。8.如权利要求7所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤3)中，所述石墨烯的质量占低熔点共晶熔盐和石墨烯二者总质量的5％～15％。9.如权利要求8所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤3)中，所述石墨烯的质量占低熔点共晶熔盐和石墨烯二者总质量的5～10％。10.如权利要求9所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤3)中，所述石墨烯/共晶熔盐粉末的粒径控制在50目～+200目。11.如权利要求1所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤4)中，所述石墨烯/共晶熔盐粉末与可膨胀石墨基质的质量比为3：1。12.如权利要求1所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤5)中，所述冷压成型的压力为20～30MPa。13.如权利要求12所述的碳基复合相变储能材料的制备方法，其特征在于，其中在步骤5)中，所述冷压成型的压力为30MPa。14.一种碳基复合相变储能材料，其特征在于，所述碳基复合相变储能材料是通过权利要求1-13任一项所述的方法制得的。2CN109233751A权利要求书2/2页15.如权利要求14所述的碳基复合相变储能材料，其特征在于，所述相变储能材料具有≥2W·m-1·K-1的导热系数。3CN109233751A说明书1/4页一种碳基复