基于分子動力學(xué)的熱化學(xué)儲能過程中CaO/Ca(OH)2分子擴散機制研究

編號：FTJS10562

篇名：基于分子動力學(xué)的熱化學(xué)儲能過程中CaO/Ca(OH)2分子擴散機制研究

作者：房意 李英杰 張友浩 任宇 韓奎華 趙建立

關(guān)鍵詞： 氧化鈣/氫氧化鈣熱化學(xué)儲能 氧化鈣晶粒 機械性能 分子擴散 分子動力學(xué)模擬

機構(gòu)： 山東大學(xué)能源與動力工程學(xué)院

摘要： 在CaO/Ca(OH)2熱化學(xué)儲能過程中,CaO晶粒的結(jié)構(gòu)演變會影響材料的儲能和機械性能.本文通過分子動力學(xué)模擬研究了熱化學(xué)儲能過程中CaO/Ca(OH)2晶粒中分子的擴散強度和晶格結(jié)構(gòu)的變化.結(jié)果表明,脫水反應(yīng)過程中Ca(OH)2分子的運動符合體擴散機制.其中,O/H原子的擴散指前因子為7.9×10-8m2/s,而Ca原子的擴散指前因子僅為4.7×10-8 m2/s,O/H的快速擴散破壞了材料原有的晶格結(jié)構(gòu),使得脫水后CaO的結(jié)晶度降低.在水合反應(yīng)過程中,CaO晶粒外層分子的擴散指前因子為3.2×10-8 m2/s,為內(nèi)層分子的2.5倍,CaO分子擴散符合表面擴散機制.由于水合過程中CaO分子的整體擴散強度較弱,因此對CaO晶格結(jié)構(gòu)影響較小.從分子層面揭示了CaO/Ca(OH)2分子在熱化學(xué)儲能過程中的擴散機制。