Co3O4/CoO氧化还原反应储/释热动力学特性

摘要

Co3O4/CoO体系因其较高的储能密度和良好的反应特性,在中高温热化学储热领域具有广阔的应用前景.利用热重分析和差示扫描量热法研究了不同的氧浓度和加热/冷却速率对Co3O4/CoO体系氧化还原反应过程的影响,并对还原反应动力学进行了分析.实验结果表明,提高氧浓度和加热/冷却速率均能提高氧化还原速率,但是较高的氧浓度可能会抑制还原反应.而氧浓度和加热速率对还原反应焓的影响不明显.动力学分析结果表明,还原反应符合随机成核模型Avrami-Erofeyev(A2).经过优化计算,得到了较为精确的还原反应动力学模型,最终为基于金属氧化物氧化还原体系的热化学储热反应器的设计提供理论基础.